რას ნიშნავს ჰომეოსტაზის კონცეფცია? ჰომეოსტაზი, ჰომეოსტატიკური მექანიზმები, ჰომეოსტატიკური რეგულაცია

უმაღლესი ცხოველების სხეულმა შეიმუშავა ადაპტაცია, რომელიც ეწინააღმდეგება გარე გარემოს მრავალ გავლენას, რაც უზრუნველყოფს უჯრედების არსებობის შედარებით მუდმივ პირობებს. ამას უდიდესი მნიშვნელობა აქვს მთელი ორგანიზმის ფუნქციონირებისთვის. ჩვენ ამას მაგალითებით ვაჩვენებთ. თბილსისხლიანი ცხოველების, ანუ მუდმივი სხეულის ტემპერატურის მქონე ცხოველების სხეულის უჯრედები ნორმალურად ფუნქციონირებს მხოლოდ ვიწრო ტემპერატურის ფარგლებში (ადამიანებში 36-38°-ის ფარგლებში). ტემპერატურის ცვლა ამ საზღვრებს მიღმა იწვევს უჯრედების აქტივობის დარღვევას. ამავდროულად, თბილსისხლიანი ცხოველების სხეული ჩვეულებრივ შეიძლება არსებობდეს გარე ტემპერატურის გაცილებით ფართო რყევებით. მაგალითად, პოლარული დათვი შეიძლება იცხოვროს -70° და +20-30° ტემპერატურაზე. ეს გამოწვეულია იმით, რომ მთელ ორგანიზმში რეგულირდება მისი სითბოს გაცვლა გარემოსთან, ანუ სითბოს გამომუშავება (სითბოს გამოყოფით მიმდინარე ქიმიური პროცესების ინტენსივობა) და სითბოს გადაცემა. ამრიგად, გარემოს დაბალ ტემპერატურაზე სითბოს გამომუშავება იზრდება და სითბოს გადაცემა მცირდება. ამიტომ, როდესაც გარე ტემპერატურა მერყეობს (გარკვეულ საზღვრებში), სხეულის ტემპერატურა მუდმივი რჩება.

სხეულის უჯრედების ფუნქციები ნორმალურია მხოლოდ მაშინ, როდესაც ოსმოსური წნევა შედარებით მუდმივია, რაც უჯრედებში ელექტროლიტებისა და წყლის მუდმივი შემცველობის გამო ხდება. ოსმოსური წნევის ცვლილება - მისი დაქვეითება ან ზრდა - იწვევს უჯრედების ფუნქციების და სტრუქტურის უეცარ დარღვევას. ორგანიზმი მთლიანობაში შეიძლება იარსებოს გარკვეული დროის განმავლობაში, თუნდაც წყლის ჭარბი მომარაგების და დეფიციტის დროს და საკვებში მარილის დიდი და მცირე რაოდენობით. ეს აიხსნება იმ მოწყობილობების სხეულში არსებობით, რომლებიც ხელს უწყობენ შენარჩუნებას
ორგანიზმში წყლისა და ელექტროლიტების რაოდენობის მუდმივობა. წყლის ჭარბი მიღების შემთხვევაში მისი მნიშვნელოვანი რაოდენობა სწრაფად გამოიყოფა ორგანიზმიდან გამომყოფი ორგანოებით (თირკმლები, საოფლე ჯირკვლები, კანი), ხოლო წყლის ნაკლებობის შემთხვევაში ნარჩუნდება ორგანიზმში. ანალოგიურად, გამომყოფი ორგანოები არეგულირებენ ელექტროლიტების შემცველობას ორგანიზმში: ისინი სწრაფად აშორებენ ზედმეტ რაოდენობას ან ინარჩუნებენ სხეულის სითხეებში მარილის არასაკმარისი მიღების შემთხვევაში.

ცალკეული ელექტროლიტების კონცენტრაცია სისხლში და ქსოვილის სითხეში, ერთის მხრივ, და უჯრედების პროტოპლაზმაში, მეორეს მხრივ, განსხვავებულია. სისხლი და ქსოვილის სითხე შეიცავს მეტ ნატრიუმის იონებს, ხოლო უჯრედების პროტოპლაზმა უფრო მეტ კალიუმის იონებს. უჯრედის შიგნით და გარეთ იონის კონცენტრაციის სხვაობა მიიღწევა სპეციალური მექანიზმით, რომელიც ინარჩუნებს კალიუმის იონებს უჯრედში და არ აძლევს ნატრიუმის იონებს უჯრედში დაგროვების საშუალებას. ამ მექანიზმს, რომლის ბუნება ჯერ კიდევ არ არის ნათელი, ეწოდება ნატრიუმ-კალიუმის ტუმბო და ასოცირდება უჯრედული მეტაბოლიზმის პროცესთან.

სხეულის უჯრედები ძალიან მგრძნობიარეა წყალბადის იონების კონცენტრაციის ცვლილების მიმართ. ამ იონების კონცენტრაციის ცვლილება ამა თუ იმ მიმართულებით მკვეთრად არღვევს უჯრედების სასიცოცხლო აქტივობას. სხეულის შიდა გარემო ხასიათდება წყალბადის იონების მუდმივი კონცენტრაციით, რაც დამოკიდებულია სისხლში და ქსოვილის სითხეში ეგრეთ წოდებული ბუფერული სისტემების არსებობაზე (გვ. 48) და გამომყოფი ორგანოების აქტივობაზე. როდესაც სისხლში მჟავების ან ტუტეების შემცველობა იზრდება, ისინი სწრაფად გამოიყოფა ორგანიზმიდან და ამ გზით შენარჩუნებულია წყალბადის იონების კონცენტრაციის მუდმივობა შიდა გარემოში.

უჯრედები, განსაკუთრებით ნერვული უჯრედები, ძალიან მგრძნობიარეა სისხლში შაქრის დონის ცვლილებების მიმართ, რაც მნიშვნელოვან საკვებ ნივთიერებას წარმოადგენს. ამიტომ, სისხლში შაქრის დონის მუდმივობას დიდი მნიშვნელობა აქვს სასიცოცხლო პროცესისთვის. ეს მიიღწევა იმით, რომ როდესაც სისხლში შაქრის დონე იზრდება ღვიძლში და კუნთებში, მისგან სინთეზირდება უჯრედებში დეპონირებული პოლისაქარიდი, გლიკოგენი, ხოლო როდესაც სისხლში შაქრის დონე მცირდება, გლიკოგენი იშლება ღვიძლში და კუნთებში. და ყურძნის შაქარი გამოიყოფა სისხლში.

შინაგანი გარემოს ქიმიური შემადგენლობისა და ფიზიკურ-ქიმიური თვისებების მუდმივობა უმაღლესი ცხოველების ორგანიზმების მნიშვნელოვანი მახასიათებელია. ამ მუდმივობის აღსანიშნავად W. Cannon-მა შემოგვთავაზა ფართოდ გავრცელებული ტერმინი - ჰომეოსტაზი. ჰომეოსტაზის გამოხატულება არის მთელი რიგი ბიოლოგიური მუდმივების არსებობა, ანუ სტაბილური რაოდენობრივი მაჩვენებლები, რომლებიც ახასიათებენ სხეულის ნორმალურ მდგომარეობას. ასეთი მუდმივი მაჩვენებლებია: სხეულის ტემპერატურა, სისხლისა და ქსოვილის სითხის ოსმოსური წნევა, ნატრიუმის, კალიუმის, კალციუმის, ქლორის და ფოსფორის იონების შემცველობა, აგრეთვე ცილები და შაქარი, წყალბადის იონების კონცენტრაცია და სხვა მრავალი.

შინაგანი გარემოს შემადგენლობის, ფიზიკოქიმიური და ბიოლოგიური თვისებების მუდმივობის გათვალისწინებით, ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ ის არ არის აბსოლუტური, არამედ ფარდობითი და დინამიური. ეს მუდმივობა მიიღწევა რიგი ორგანოებისა და ქსოვილების მუდმივად შესრულებული მუშაობით, რის შედეგადაც ხდება შიდა გარემოს შემადგენლობისა და ფიზიკურ-ქიმიური თვისებების ცვლილებები, რომლებიც ხდება გარე გარემოში ცვლილებების გავლენის ქვეშ და როგორც სხეულის სასიცოცხლო აქტივობის შედეგი სრულდება.

სხვადასხვა ორგანოებისა და მათი სისტემების როლი ჰომეოსტაზის შენარჩუნებაში განსხვავებულია. ამრიგად, საჭმლის მომნელებელი სისტემა უზრუნველყოფს საკვები ნივთიერებების სისხლში შეღწევას იმ ფორმით, რომლითაც მათ შეუძლიათ გამოიყენონ სხეულის უჯრედები. სისხლის მიმოქცევის სისტემა ახორციელებს სისხლის უწყვეტ მოძრაობას და ორგანიზმში სხვადასხვა ნივთიერების ტრანსპორტირებას, რის შედეგადაც ორგანიზმში წარმოქმნილი საკვები ნივთიერებები, ჟანგბადი და სხვადასხვა ქიმიური ნაერთები მიეწოდება უჯრედებს და დაშლის პროდუქტებს, მათ შორის ნახშირორჟანგს. უჯრედების მიერ გამოთავისუფლებული გადადის ორგანოებში, რომლებიც აშორებენ მათ ორგანიზმიდან. სასუნთქი ორგანოები უზრუნველყოფენ სისხლში ჟანგბადის მიწოდებას და ორგანიზმიდან ნახშირორჟანგის გამოდევნას. ღვიძლი და რიგი სხვა ორგანოები ახორციელებენ ქიმიურ გარდაქმნების მნიშვნელოვან რაოდენობას - მრავალი ქიმიური ნაერთის სინთეზს და დაშლას, რომლებიც მნიშვნელოვანია უჯრედების ცხოვრებაში. გამომყოფი ორგანოები - თირკმელები, ფილტვები, საოფლე ჯირკვლები, კანი - ორგანიზმიდან აშორებენ ორგანული ნივთიერებების დაშლის საბოლოო პროდუქტებს და ინარჩუნებენ წყლისა და ელექტროლიტების მუდმივ შემცველობას სისხლში და, შესაბამისად, ქსოვილოვან სითხესა და სხეულის უჯრედებში. .

ნერვული სისტემა გადამწყვეტ როლს თამაშობს ჰომეოსტაზის შენარჩუნებაში. მგრძნობიარულად რეაგირებს გარე ან შიდა გარემოში არსებულ სხვადასხვა ცვლილებებზე, ის არეგულირებს ორგანოებისა და სისტემების აქტივობას ისე, რომ თავიდან აიცილოს სხეულში მომხდარი ან შეიძლება მოხდეს ცვლილებები და დარღვევები.

მოწყობილობების შემუშავების წყალობით, რომლებიც უზრუნველყოფენ სხეულის შიდა გარემოს შედარებით მუდმივობას, მისი უჯრედები ნაკლებად მგრძნობიარეა გარე გარემოს ცვალებად გავლენებზე. კლ. ბერნარდ, „შინაგანი გარემოს მუდმივობა თავისუფალი და დამოუკიდებელი ცხოვრების პირობაა“.

ჰომეოსტაზს აქვს გარკვეული საზღვრები. როდესაც ორგანიზმი რჩება, განსაკუთრებით დიდი ხნის განმავლობაში, იმ პირობებში, რომლებიც მნიშვნელოვნად განსხვავდება იმ პირობებისგან, რომლებთანაც ის არის ადაპტირებული, ჰომეოსტაზი ირღვევა და შეიძლება მოხდეს ცვლილებები, რომლებიც შეუთავსებელია ნორმალურ ცხოვრებასთან. ამრიგად, გარე ტემპერატურის მნიშვნელოვანი ცვლილებით გაზრდის ან შემცირების მიმართულებით, სხეულის ტემპერატურა შეიძლება გაიზარდოს ან შემცირდეს და სხეულის გადახურება ან გაციება შეიძლება მოხდეს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს სიკვდილი. ანალოგიურად, ორგანიზმში წყლისა და მარილების მიღების მნიშვნელოვანი შეზღუდვით ან ამ ნივთიერებების სრული დეფიციტით, გარკვეული დროის შემდეგ ირღვევა შინაგანი გარემოს შემადგენლობისა და ფიზიკურ-ქიმიური თვისებების შედარებითი მუდმივობა და სიცოცხლე წყდება.

ჰომეოსტაზის მაღალი დონე ხდება მხოლოდ სახეობებისა და ინდივიდუალური განვითარების გარკვეულ ეტაპებზე. ქვედა ცხოველებს არ აქვთ საკმარისად განვითარებული ადაპტაცია გარე გარემოში ცვლილებების შედეგების შესამცირებლად ან აღმოსაფხვრელად. მაგალითად, სხეულის ტემპერატურის შედარებითი მუდმივობა (ჰომეოთერმია) შენარჩუნებულია მხოლოდ თბილსისხლიან ცხოველებში. ეგრეთ წოდებულ ცივსისხლიან ცხოველებში სხეულის ტემპერატურა ახლოსაა გარე გარემოს ტემპერატურასთან და ცვალებადია (პოიკილოთერმია). ახალშობილ ცხოველს არ აქვს სხეულის ტემპერატურის, შემადგენლობისა და შინაგანი გარემოს თვისებების ისეთივე მუდმივობა, როგორც ზრდასრულ ორგანიზმს.

ჰომეოსტაზის მცირე დარღვევაც კი იწვევს პათოლოგიას და ამიტომ შედარებით მუდმივი ფიზიოლოგიური მაჩვენებლების განსაზღვრას, როგორიცაა სხეულის ტემპერატურა, არტერიული წნევა, შემადგენლობა, სისხლის ფიზიკოქიმიური და ბიოლოგიური თვისებები და ა.შ. დიდი დიაგნოსტიკური მნიშვნელობა აქვს.

ჰომეოსტაზი სიტყვის კლასიკური მნიშვნელობით არის ფიზიოლოგიური კონცეფცია, რომელიც აღნიშნავს შიდა გარემოს შემადგენლობის სტაბილურობას, მისი შემადგენლობის კომპონენტების მუდმივობას, აგრეთვე ნებისმიერი ცოცხალი ორგანიზმის ბიოფიზიოლოგიური ფუნქციების ბალანსს.

ისეთი ბიოლოგიური ფუნქციის საფუძველი, როგორიცაა ჰომეოსტაზი, არის ცოცხალი ორგანიზმებისა და ბიოლოგიური სისტემების უნარი გაუძლოს გარემო ცვლილებებს; ამ შემთხვევაში ორგანიზმები იყენებენ ავტონომიურ თავდაცვის მექანიზმებს.

ეს ტერმინი პირველად გამოიყენა ამერიკელმა ფიზიოლოგმა უ. ქენონმა მეოცე საუკუნის დასაწყისში.
ნებისმიერ ბიოლოგიურ ობიექტს აქვს ჰომეოსტაზის უნივერსალური პარამეტრები.

სისტემისა და სხეულის ჰომეოსტაზი

მეცნიერული საფუძველი ისეთი ფენომენისთვის, როგორიცაა ჰომეოსტაზი, ჩამოაყალიბა ფრანგმა კ.ბერნარმა - ეს იყო თეორია ცოცხალი არსებების ორგანიზმებში შინაგანი გარემოს მუდმივი შემადგენლობის შესახებ. ეს სამეცნიერო თეორია ჩამოყალიბდა მეთვრამეტე საუკუნის ოთხმოციან წლებში და ფართოდ განვითარდა.

ასე რომ, ჰომეოსტაზი არის რეგულაციისა და კოორდინაციის სფეროში ურთიერთქმედების რთული მექანიზმის შედეგი, რომელიც ხდება როგორც მთლიან სხეულში, ასევე მის ორგანოებში, უჯრედებში და მოლეკულურ დონეზეც კი.

ჰომეოსტაზის კონცეფციამ მიიღო ბიძგი დამატებითი განვითარებისთვის კიბერნეტიკის მეთოდების გამოყენების შედეგად რთული ბიოლოგიური სისტემების შესწავლისას, როგორიცაა ბიოცენოზი ან პოპულაცია).

ჰომეოსტაზის ფუნქციები

უკუკავშირის ფუნქციის მქონე ობიექტების შესწავლა მეცნიერებს დაეხმარა გაეგოთ მათ სტაბილურობაზე პასუხისმგებელი მრავალი მექანიზმი.

სერიოზული ცვლილებების პირობებშიც კი, ადაპტაციის მექანიზმები არ იძლევა სხეულის ქიმიური და ფიზიოლოგიური თვისებების მნიშვნელოვან ცვლილებას. ეს არ ნიშნავს, რომ ისინი რჩებიან აბსოლუტურად სტაბილური, მაგრამ სერიოზული გადახრები ჩვეულებრივ არ ხდება.

ჰომეოსტაზის მექანიზმები

მაღალ ცხოველებში ჰომეოსტაზის მექანიზმი ყველაზე კარგად განვითარებულია. ფრინველებისა და ძუძუმწოვრების (მათ შორის ადამიანების) ორგანიზმებში ჰომეოსტაზის ფუნქცია საშუალებას იძლევა შეინარჩუნოს წყალბადის იონების რაოდენობის სტაბილურობა, არეგულირებს სისხლის ქიმიური შემადგენლობის მუდმივობას და ინარჩუნებს წნევას სისხლის მიმოქცევის სისტემასა და სხეულში. ტემპერატურა დაახლოებით იგივე დონეზე.

არსებობს რამდენიმე გზა, რომლითაც ჰომეოსტაზი მოქმედებს ორგანოთა სისტემებზე და მთლიანად სხეულზე. მასზე შეიძლება გავლენა იქონიოს ჰორმონებმა, ნერვულმა სისტემამ, ორგანიზმის ექსკრეტორულ ან ნეირო-ჰუმორულ სისტემებზე.

ადამიანის ჰომეოსტაზი

მაგალითად, არტერიებში წნევის სტაბილურობა შენარჩუნებულია მარეგულირებელი მექანიზმით, რომელიც მუშაობს ჯაჭვური რეაქციების წესით, რომელშიც შედის სისხლის ორგანოები.

ეს იმიტომ ხდება, რომ სისხლძარღვთა რეცეპტორები გრძნობენ წნევის ცვლილებას და ამის შესახებ სიგნალს გადასცემენ ადამიანის ტვინს, რომელიც საპასუხო იმპულსებს აგზავნის სისხლძარღვთა ცენტრებში. ამის შედეგია სისხლის მიმოქცევის სისტემის (გულისა და სისხლძარღვების) ტონის მატება ან დაქვეითება.

გარდა ამისა, მოქმედებს ნეიროჰუმორული რეგულირების ორგანოები. ამ რეაქციის შედეგად წნევა ნორმალურად უბრუნდება.

ეკოსისტემის ჰომეოსტაზი

მცენარეთა სამყაროში ჰომეოსტაზის მაგალითია ფოთლების მუდმივი ტენიანობის შენარჩუნება სტომატების გახსნით და დახურვით.

ჰომეოსტაზი ასევე დამახასიათებელია ნებისმიერი სირთულის ცოცხალი ორგანიზმების საზოგადოებებისთვის; მაგალითად, ის ფაქტი, რომ სახეობებისა და ინდივიდების შედარებით სტაბილური შემადგენლობა შენარჩუნებულია ბიოცენოზის ფარგლებში, ჰომეოსტაზის მოქმედების პირდაპირი შედეგია.

მოსახლეობის ჰომეოსტაზი

ჰომეოსტაზის ეს ტიპი, როგორიცაა პოპულაციის ჰომეოსტაზი (მისი სხვა სახელია გენეტიკური) ასრულებს ცვალებად გარემოში მოსახლეობის გენოტიპური შემადგენლობის მთლიანობისა და სტაბილურობის მარეგულირებლის როლს.

ის მოქმედებს როგორც ჰეტეროზიგოტიურობის შენარჩუნებით, ასევე მუტაციური ცვლილებების რიტმისა და მიმართულების კონტროლით.

ამ ტიპის ჰომეოსტაზი საშუალებას აძლევს მოსახლეობას შეინარჩუნოს ოპტიმალური გენეტიკური შემადგენლობა, რაც საშუალებას აძლევს ცოცხალ ორგანიზმთა საზოგადოებას შეინარჩუნოს მაქსიმალური სიცოცხლისუნარიანობა.

ჰომეოსტაზის როლი საზოგადოებასა და ეკოლოგიაში

სოციალური, ეკონომიკური და კულტურული ხასიათის რთული სისტემების მართვის აუცილებლობამ განაპირობა ტერმინის ჰომეოსტაზის გაფართოება და მისი გამოყენება არა მხოლოდ ბიოლოგიურ, არამედ სოციალურ ობიექტებზეც.

ჰომეოსტატიკური სოციალური მექანიზმების მუშაობის მაგალითია შემდეგი სიტუაცია: თუ საზოგადოებაში არის ცოდნის ან უნარების ნაკლებობა ან პროფესიული დეფიციტი, მაშინ უკუკავშირის მექანიზმის მეშვეობით ეს ფაქტი აიძულებს საზოგადოებას განვითარდეს და გაუმჯობესდეს.

ხოლო თუ პროფესიონალთა რიცხვი გადაჭარბებულია, რომლებიც რეალურად არ არიან საზოგადოების მოთხოვნად, უარყოფითი გამოხმაურება იქნება და ნაკლები იქნება არასაჭირო პროფესიების წარმომადგენელი.

ახლახან ჰომეოსტაზის კონცეფციამ ფართო გამოყენება ჰპოვა ეკოლოგიაში, რთული ეკოლოგიური სისტემებისა და მთლიანად ბიოსფეროს მდგომარეობის შესწავლის აუცილებლობის გამო.

კიბერნეტიკაში ტერმინი ჰომეოსტაზი გამოიყენება ნებისმიერ მექანიზმზე, რომელსაც აქვს ავტომატურად თვითრეგულირების უნარი.

ბმულები ჰომეოსტაზის თემაზე

ჰომეოსტაზი ვიკიპედიაში

ჰომეოსტაზი(ძველი ბერძნული ὁμοιοστάσις ὅμοιος-დან - იდენტური, მსგავსი და στάσις - დგომა, უმოძრაობა) - თვითრეგულირება, ღია სისტემის უნარი შეინარჩუნოს თავისი შინაგანი მდგომარეობის მუდმივობა კოორდინირებული რეაქციების საშუალებით, რომლებიც მიზნად ისახავს დინამიური წონასწორობის შენარჩუნებას. სისტემის სურვილი, გაამრავლოს საკუთარი თავი, აღადგინოს დაკარგული წონასწორობა და გადალახოს გარე გარემოს წინააღმდეგობა. პოპულაციის ჰომეოსტაზი არის მოსახლეობის უნარი, შეინარჩუნოს თავისი ინდივიდების გარკვეული რაოდენობა დიდი ხნის განმავლობაში.

Ზოგადი ინფორმაცია

ჰომეოსტაზის თვისებები

• არასტაბილურობა
• წონასწორობისკენ სწრაფვა
• არაპროგნოზირებადობა

• ბაზალური მეტაბოლიზმის დონის რეგულირება დიეტადან გამომდინარე.

მთავარი სტატია: კავშირი

ეკოლოგიური ჰომეოსტაზი

ბიოლოგიური ჰომეოსტაზი

უჯრედული ჰომეოსტაზი

უჯრედის ქიმიური აქტივობის რეგულირება მიიღწევა მთელი რიგი პროცესებით, რომელთა შორის განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს თავად ციტოპლაზმის სტრუქტურის ცვლილებას, ასევე ფერმენტების სტრუქტურასა და აქტივობას. ავტორეგულაცია დამოკიდებულია ტემპერატურაზე, მჟავიანობის ხარისხზე, სუბსტრატის კონცენტრაციაზე და გარკვეული მაკრო და მიკროელემენტების არსებობაზე. ჰომეოსტაზის უჯრედული მექანიზმები მიზნად ისახავს ქსოვილების ან ორგანოების ბუნებრივად მკვდარი უჯრედების აღდგენას მათი მთლიანობის დარღვევის შემთხვევაში.

რეგენერაცია-სხეულის სტრუქტურული ელემენტების განახლებისა და დაზიანების შემდეგ მათი რაოდენობის აღდგენის პროცესი, რომელიც მიზნად ისახავს აუცილებელი ფუნქციური აქტივობის უზრუნველყოფას.

რეგენერაციული რეაქციის მიხედვით, ძუძუმწოვრების ქსოვილები და ორგანოები შეიძლება დაიყოს 3 ჯგუფად:

1) ქსოვილები და ორგანოები, რომლებსაც ახასიათებს უჯრედული რეგენერაცია (ძვლები, ფხვიერი შემაერთებელი ქსოვილი, ჰემატოპოეზური სისტემა, ენდოთელიუმი, მეზოთელიუმი, კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის ლორწოვანი გარსები, სასუნთქი გზები და შარდსასქესო სისტემა)

2) ქსოვილები და ორგანოები, რომლებსაც ახასიათებს უჯრედული და უჯრედშიდა რეგენერაცია (ღვიძლი, თირკმელები, ფილტვები, გლუვი და ჩონჩხის კუნთები, ავტონომიური ნერვული სისტემა, პანკრეასი, ენდოკრინული სისტემა)

3) ქსოვილები, რომლებიც ხასიათდება ძირითადად ან მხოლოდ უჯრედშიდა რეგენერაციით (ცენტრალური ნერვული სისტემის მიოკარდიუმი და განგლიური უჯრედები)

ევოლუციის პროცესში ჩამოყალიბდა რეგენერაციის 2 ტიპი: ფიზიოლოგიური და რეპარაციული.

სხვა სფეროები

აქტუარს შეუძლია ისაუბროს ჰომეოსტაზის რისკი, რომელშიც, მაგალითად, ადამიანები, რომლებსაც აქვთ დაბლოკვის საწინააღმდეგო დამუხრუჭების სისტემა მანქანებში, არ არიან უფრო დაცულები, ვიდრე ისინი, ვინც არა, რადგან ეს ადამიანები ქვეცნობიერად ანაზღაურებენ უსაფრთხო მანქანას უფრო სარისკო ტარებით. ეს იმიტომ ხდება, რომ ზოგიერთი დამჭერი მექანიზმი - როგორიცაა შიში - წყვეტს ფუნქციონირებას.

სტრესის ჰომეოსტაზი

მაგალითები

• თერმორეგულაცია
  • ჩონჩხის კუნთების ტრემორი შეიძლება დაიწყოს, თუ სხეულის ტემპერატურა ძალიან დაბალია.
• ქიმიური რეგულირება

წყაროები

1. ო.-ია.ლ.ბეკიში.სამედიცინო ბიოლოგია. - მინსკი: ურაჯაი, 2000. - 520გვ. - ISBN 985-04-0336-5.

თემა No13. ჰომეოსტაზი, მისი რეგულირების მექანიზმები.

სხეული, როგორც ღია თვითრეგულირების სისტემა.

ცოცხალი ორგანიზმი არის ღია სისტემა, რომელსაც აქვს კავშირი გარემოსთან ნერვული, საჭმლის მომნელებელი, რესპირატორული, გამომყოფი სისტემებით და ა.შ.

საკვების, წყლისა და აირის გაცვლით ნივთიერებათა ცვლის პროცესში ორგანიზმში შედიან სხვადასხვა ქიმიური ნაერთები, რომლებიც განიცდიან ცვლილებებს ორგანიზმში, შედიან სხეულის სტრუქტურაში, მაგრამ არ რჩებიან მუდმივად. ასიმილირებული ნივთიერებები იშლება, გამოყოფს ენერგიას და დაშლის პროდუქტები გამოიყოფა გარე გარემოში. განადგურებული მოლეკულა იცვლება ახლით და ა.შ.

სხეული ღია, დინამიური სისტემაა. მუდმივად ცვალებად გარემოში ორგანიზმი ინარჩუნებს სტაბილურ მდგომარეობას გარკვეული დროის განმავლობაში.

ჰომეოსტაზის კონცეფცია. ჰომეოსტაზის ზოგადი ნიმუშები ცოცხალ სისტემებში.

ჰომეოსტაზი - ცოცხალი ორგანიზმის თვისება შეინარჩუნოს მისი შიდა გარემოს შედარებითი დინამიური მუდმივი. ჰომეოსტაზი გამოიხატება ქიმიური შემადგენლობის შედარებით მუდმივობით, ოსმოსური წნევით და ძირითადი ფიზიოლოგიური ფუნქციების სტაბილურობით. ჰომეოსტაზი სპეციფიკურია და განისაზღვრება გენოტიპით.

ორგანიზმის ინდივიდუალური თვისებების მთლიანობის შენარჩუნება ერთ-ერთი ყველაზე ზოგადი ბიოლოგიური კანონია. ეს კანონი უზრუნველყოფილია თაობების ვერტიკალურ სერიაში რეპროდუქციის მექანიზმებით, ხოლო ინდივიდის სიცოცხლის განმავლობაში ჰომეოსტაზის მექანიზმებით.

ჰომეოსტაზის ფენომენი არის ორგანიზმის ევოლუციურად განვითარებული, მემკვიდრეობითად დაფიქსირებული ადაპტაციური თვისება ნორმალურ გარემო პირობებთან. თუმცა, ეს პირობები შეიძლება იყოს ნორმალურ დიაპაზონს მიღმა ხანმოკლე ან ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში. ასეთ შემთხვევებში ადაპტაციის ფენომენები ხასიათდება არა მხოლოდ შინაგანი გარემოს ჩვეულებრივი თვისებების აღდგენით, არამედ ფუნქციის მოკლევადიანი ცვლილებებით (მაგალითად, გულის აქტივობის რიტმის მატება და სიხშირის მატება. რესპირატორული მოძრაობები კუნთების გაზრდილი მუშაობით). ჰომეოსტაზის რეაქციები შეიძლება მიმართული იყოს:

სტაბილური მდგომარეობის ცნობილი დონის შენარჩუნება;

მავნე ფაქტორების აღმოფხვრა ან შეზღუდვა;

ორგანიზმსა და გარემოს შორის ურთიერთქმედების ოპტიმალური ფორმების განვითარება ან შენარჩუნება მისი არსებობის შეცვლილ პირობებში. ყველა ეს პროცესი განსაზღვრავს ადაპტაციას.

ამრიგად, ჰომეოსტაზის კონცეფცია გულისხმობს არა მხოლოდ სხეულის სხვადასხვა ფიზიოლოგიური მუდმივობის გარკვეულ მუდმივობას, არამედ მოიცავს ფიზიოლოგიური პროცესების ადაპტაციისა და კოორდინაციის პროცესებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ სხეულის ერთიანობას არა მხოლოდ ნორმალურად, არამედ მისი არსებობის ცვალებად პირობებშიც. .

ჰომეოსტაზის ძირითადი კომპონენტები გამოავლინა C. Bernard-მა და ისინი შეიძლება დაიყოს სამ ჯგუფად:

ა. ნივთიერებები, რომლებიც უზრუნველყოფენ უჯრედულ საჭიროებებს:

ენერგიის წარმოებისთვის, ზრდისა და აღდგენისთვის აუცილებელი ნივთიერებები - გლუკოზა, ცილები, ცხიმები.

NaCl, Ca და სხვა არაორგანული ნივთიერებები.

ჟანგბადი.

შინაგანი სეკრეცია.

B. გარემო ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ უჯრედულ აქტივობაზე:

ოსმოსური წნევა.

ტემპერატურა.

წყალბადის იონის კონცენტრაცია (pH).

ბ. სტრუქტურული და ფუნქციური ერთიანობის უზრუნველყოფის მექანიზმები:

მემკვიდრეობითობა.

რეგენერაცია.

იმუნობიოლოგიური რეაქტიულობა.

ბიოლოგიური რეგულირების პრინციპი უზრუნველყოფს ორგანიზმის შინაგან მდგომარეობას (მის შინაარსს), ასევე ონტოგენეზისა და ფილოგენეზის ეტაპებს შორის ურთიერთობას. ეს პრინციპი ფართოდ გავრცელებულია. მისი შესწავლისას წარმოიშვა კიბერნეტიკა - მეცნიერება ცოცხალ ბუნებაში, ადამიანთა საზოგადოებაში და ინდუსტრიაში რთული პროცესების მიზანმიმართული და ოპტიმალური კონტროლის შესახებ (Berg I.A., 1962).

ცოცხალი ორგანიზმი არის რთული კონტროლირებადი სისტემა, სადაც გარე და შიდა გარემოს მრავალი ცვლადი ურთიერთქმედებს. ყველა სისტემისთვის საერთოა არსებობა შეყვანაცვლადები, რომლებიც, სისტემის თვისებებიდან და ქცევის კანონებიდან გამომდინარე, გარდაიქმნება შაბათ-კვირასცვლადები (ნახ. 10).

ბრინჯი. 10 - ცოცხალი სისტემების ჰომეოსტაზის ზოგადი სქემა

გამომავალი ცვლადები დამოკიდებულია სისტემის ქცევის შეყვანასა და კანონებზე.

გამომავალი სიგნალის გავლენა სისტემის საკონტროლო ნაწილზე ე.წ უკუკავშირი , რომელსაც დიდი მნიშვნელობა აქვს თვითრეგულაციაში (ჰომეოსტაზური რეაქცია). გამოარჩევენ უარყოფითი დადადებითი უკუკავშირი.

უარყოფითი უკუკავშირი ამცირებს შემავალი სიგნალის გავლენას გამომავალ მნიშვნელობაზე პრინციპის მიხედვით: ”რაც მეტი (გამომავალზე), მით ნაკლები (შესასვლელში).” ეს ხელს უწყობს სისტემის ჰომეოსტაზის აღდგენას.

ზე დადებითი გამოხმაურება, შეყვანის სიგნალის სიდიდე იზრდება პრინციპის მიხედვით: "რაც მეტია (გამომავალზე), მით მეტი (შესასვლელში)." იგი აძლიერებს წარმოქმნილ გადახრას საწყისი მდგომარეობიდან, რაც იწვევს ჰომეოსტაზის მოშლას.

თუმცა, ყველა სახის თვითრეგულირება მოქმედებს ერთი და იგივე პრინციპით: თვითგადახრა საწყისი მდგომარეობიდან, რაც სტიმულია კორექტირების მექანიზმების ჩართვის. ამრიგად, სისხლის ნორმალური pH არის 7.32 – 7.45. pH 0.1-ით ცვლა იწვევს გულის დისფუნქციას. ეს პრინციპი აღწერა ანოხინ პ.კ. 1935 წელს და უწოდა უკუკავშირის პრინციპი, რომელიც ემსახურება ადაპტაციური რეაქციების განხორციელებას.

ჰომეოსტატიკური პასუხის ზოგადი პრინციპი(ანოხინი: "ფუნქციური სისტემების თეორია"):

საწყისი დონიდან გადახრა → სიგნალი → მარეგულირებელი მექანიზმების გააქტიურება უკუკავშირის პრინციპზე დაყრდნობით → ცვლილების კორექტირება (ნორმალიზაცია).

ამრიგად, ფიზიკური მუშაობის დროს სისხლში CO 2-ის კონცენტრაცია იზრდება → pH გადადის მჟავე მხარეს → სიგნალი შედის მედულას მოგრძო რესპირატორულ ცენტრში → ცენტრიდანული ნერვები ატარებენ იმპულსს ნეკნთაშუა კუნთებზე და სუნთქვა ღრმავდება → CO 2 ინ. სისხლი მცირდება, pH აღდგება.

ჰომეოსტაზის რეგულირების მექანიზმები მოლეკულურ გენეტიკურ, უჯრედულ, ორგანიზმურ, პოპულაციურ-სახეობებსა და ბიოსფერო დონეზე.

მარეგულირებელი ჰომეოსტატიკური მექანიზმები ფუნქციონირებს გენის, უჯრედული და სისტემის (ორგანიზმის, პოპულაციის სახეობებისა და ბიოსფეროს) დონეზე.

გენის მექანიზმები ჰომეოსტაზის. ორგანიზმში ჰომეოსტაზის ყველა ფენომენი გენეტიკურად არის განსაზღვრული. უკვე პირველადი გენის პროდუქტების დონეზე არსებობს პირდაპირი კავშირი - "ერთი სტრუქტურული გენი - ერთი პოლიპეპტიდური ჯაჭვი". უფრო მეტიც, არსებობს კოლინარული შესაბამისობა დნმ-ის ნუკლეოტიდურ თანმიმდევრობასა და პოლიპეპტიდური ჯაჭვის ამინომჟავების თანმიმდევრობას შორის. ორგანიზმის ინდივიდუალური განვითარების მემკვიდრეობითი პროგრამა ითვალისწინებს სახეობათა სპეციფიკური მახასიათებლების ფორმირებას არა მუდმივ, არამედ ცვალებად გარემო პირობებში, მემკვიდრეობით განსაზღვრული რეაქციის ნორმის ფარგლებში. დნმ-ის ორმაგი სპირალურობა აუცილებელია მისი რეპლიკაციისა და აღდგენის პროცესებში. ორივე პირდაპირ კავშირშია გენეტიკური მასალის ფუნქციონირების სტაბილურობის უზრუნველყოფასთან.

გენეტიკური თვალსაზრისით, შეიძლება განვასხვავოთ ჰომეოსტაზის ელემენტარული და სისტემური გამოვლინებები. ჰომეოსტაზის ელემენტარული გამოვლინების მაგალითებია: სისხლის კოაგულაციის ცამეტი ფაქტორის გენის კონტროლი, ქსოვილებისა და ორგანოების ჰისტოთავსებადობის გენის კონტროლი, ტრანსპლანტაციის საშუალებას.

გადანერგილ ადგილს ე.წ გადანერგვა. ორგანიზმი, საიდანაც ქსოვილს იღებენ ტრანსპლანტაციისთვის არის დონორი , და ვინ არის გადანერგილი - მიმღები . ტრანსპლანტაციის წარმატება დამოკიდებულია ორგანიზმის იმუნოლოგიურ რეაქციებზე. არსებობს ავტოტრანსპლანტაცია, სინგენური ტრანსპლანტაცია, ალოტრანსპლანტაცია და ქსენოტრანსპლანტაცია.

ავტოტრანსპლანტაცია - ქსოვილის გადანერგვა იმავე ორგანიზმიდან. ამ შემთხვევაში ტრანსპლანტაციის ცილები (ანტიგენები) არ განსხვავდება რეციპიენტისგან. არ არის იმუნოლოგიური რეაქცია.

სინგენური ტრანსპლანტაცია ჩატარდა იდენტურ ტყუპებში, რომლებსაც აქვთ იგივე გენოტიპი.

ალოტრანსპლანტაცია – ქსოვილების გადანერგვა ერთი ინდივიდიდან მეორეზე, რომელიც ეკუთვნის იმავე სახეობას. დონორი და მიმღები განსხვავდებიან ანტიგენებით, რის გამოც მაღალ ცხოველებს განიცდიან ქსოვილებისა და ორგანოების ხანგრძლივი ტრანსპლანტაცია.

ქსენოტრანსპლანტაცია -დონორი და მიმღები მიეკუთვნება სხვადასხვა ტიპის ორგანიზმებს. ამ ტიპის გადანერგვა წარმატებულია ზოგიერთ უხერხემლოში, მაგრამ მაღალ ცხოველებში ასეთი გადანერგვა ფესვებს არ იღებს.

ტრანსპლანტაციის დროს ფენომენს დიდი მნიშვნელობა აქვს იმუნოლოგიური ტოლერანტობა (ჰისტოთავსებადობა). იმუნური სისტემის დათრგუნვა ქსოვილის გადანერგვის შემთხვევაში (იმუნოსუპრესია) მიიღწევა: იმუნური სისტემის აქტივობის დათრგუნვით, დასხივებით, ანტილიმფური შრატის, თირკმელზედა ჯირკვლის ჰორმონების, ქიმიკატების - ანტიდეპრესანტებით (იმურანი). მთავარი ამოცანაა არა მხოლოდ იმუნიტეტის, არამედ ტრანსპლანტაციის იმუნიტეტის დათრგუნვა.

ტრანსპლანტაციის იმუნიტეტი განისაზღვრება დონორისა და მიმღების გენეტიკური კონსტიტუციით. ანტიგენების სინთეზზე პასუხისმგებელ გენებს, რომლებიც იწვევენ რეაქციას გადანერგილ ქსოვილზე, ეწოდება ქსოვილის შეუთავსებლობის გენები.

ადამიანებში, მთავარი გენეტიკური ჰისტოთავსებადობის სისტემა არის HLA (ადამიანის ლეიკოციტური ანტიგენი) სისტემა. ანტიგენები საკმაოდ სრულად არის წარმოდგენილი ლეიკოციტების ზედაპირზე და გამოვლენილია ანტისერების გამოყენებით. ადამიანებში და ცხოველებში სისტემის სტრუქტურა ერთნაირია. მიღებულია საერთო ტერმინოლოგია HLA სისტემის გენეტიკური ლოკებისა და ალელების აღსაწერად. ანტიგენები ინიშნება: HLA-A 1; HLA-A 2 და ა.შ. ახალი ანტიგენები, რომლებიც საბოლოოდ არ არის იდენტიფიცირებული, ინიშნება W (Work). HLA სისტემის ანტიგენები იყოფა 2 ჯგუფად: SD და LD (სურ. 11).

SD ჯგუფის ანტიგენები განისაზღვრება სეროლოგიური მეთოდებით და განისაზღვრება HLA სისტემის 3 ქველოკუსის გენები: HLA-A; HLA-B; HLA-C.

ბრინჯი. 11 - HLA არის ადამიანის ჰისტოთავსებადობის მთავარი გენეტიკური სისტემა

LD - ანტიგენები კონტროლდება მეექვსე ქრომოსომის HLA-D ქველოკუსით და განისაზღვრება ლეიკოციტების შერეული კულტურების მეთოდით.

თითოეულ გენს, რომელიც აკონტროლებს ადამიანის HLA ანტიგენებს, აქვს ალელების დიდი რაოდენობა. ამრიგად, HLA-A ქველოკუსი აკონტროლებს 19 ანტიგენს; HLA-B – 20; HLA-C – 5 „მუშა“ ანტიგენი; HLA-D – 6. ამრიგად, ადამიანებში უკვე აღმოჩენილია 50-მდე ანტიგენი.

HLA სისტემის ანტიგენური პოლიმორფიზმი ზოგიერთის წარმოშობისა და მათ შორის მჭიდრო გენეტიკური კავშირის შედეგია. ტრანსპლანტაციისთვის აუცილებელია დონორისა და მიმღების ვინაობა HLA ანტიგენებით. სისტემის 4 ანტიგენში იდენტური თირკმლის გადანერგვა უზრუნველყოფს გადარჩენის 70%-ს; 3 – 60%; 2 – 45%; თითოეული 1-25%.

არსებობს სპეციალური ცენტრები, რომლებიც ატარებენ ტრანსპლანტაციისთვის დონორისა და მიმღების შერჩევას, მაგალითად, ჰოლანდიაში - „ევროტრანსპლანტაცია“. HLA სისტემის ანტიგენებზე დაფუძნებული ტიპირება ასევე ხორციელდება ბელორუსის რესპუბლიკაში.

ფიჭური მექანიზმები ჰომეოსტაზი მიზნად ისახავს ქსოვილის უჯრედებისა და ორგანოების აღდგენას მათი მთლიანობის დარღვევის შემთხვევაში. განადგურებული ბიოლოგიური სტრუქტურების აღდგენისკენ მიმართული პროცესების ერთობლიობა ე.წ რეგენერაცია. ეს პროცესი დამახასიათებელია ყველა დონისთვის: ცილების განახლება, უჯრედის ორგანელების კომპონენტები, მთლიანი ორგანელები და თავად უჯრედები. ორგანოთა ფუნქციების აღდგენა ტრავმის ან ნერვის რღვევის შემდეგ და ჭრილობის შეხორცება მნიშვნელოვანია მედიცინაში ამ პროცესების დაუფლების თვალსაზრისით.

ქსოვილები, მათი რეგენერაციული უნარის მიხედვით, იყოფა 3 ჯგუფად:

ქსოვილები და ორგანოები, რომლებიც ხასიათდება ფიჭური რეგენერაცია (ძვლები, ფხვიერი შემაერთებელი ქსოვილი, სისხლმბადი სისტემა, ენდოთელიუმი, მეზოთელიუმი, ნაწლავის ტრაქტის ლორწოვანი გარსები, სასუნთქი გზები და შარდსასქესო სისტემა).

ქსოვილები და ორგანოები, რომლებიც ხასიათდება ფიჭური და უჯრედშიდა რეგენერაცია (ღვიძლი, თირკმელები, ფილტვები, გლუვი და ჩონჩხის კუნთები, ავტონომიური ნერვული სისტემა, ენდოკრინული, პანკრეასი).

ქსოვილები, რომლებიც ხასიათდება უპირატესად უჯრედშიდა რეგენერაცია (მიოკარდიუმი) ან ექსკლუზიურად უჯრედშიდა რეგენერაცია (ცენტრალური ნერვული სისტემის განგლიური უჯრედები). იგი მოიცავს მაკრომოლეკულების და უჯრედული ორგანელების აღდგენის პროცესებს ელემენტარული სტრუქტურების შეკრებით ან მათი გაყოფით (მიტოქონდრიები).

ევოლუციის პროცესში ჩამოყალიბდა რეგენერაციის 2 ტიპი ფიზიოლოგიური და რეპარაციული .

ფიზიოლოგიური რეგენერაცია - ეს არის სხეულის ელემენტების აღდგენის ბუნებრივი პროცესი მთელი ცხოვრების განმავლობაში. მაგალითად, ერითროციტებისა და ლეიკოციტების აღდგენა, კანის ეპითელიუმის, თმის შეცვლა, რძის კბილების შეცვლა მუდმივით. ამ პროცესებზე გავლენას ახდენს გარე და შიდა ფაქტორები.

რეპარაციული რეგენერაცია - არის ორგანოებისა და ქსოვილების აღდგენა დაზიანების ან დაზიანების გამო დაკარგული. პროცესი ხდება მექანიკური დაზიანებების, დამწვრობის, ქიმიური ან რადიაციული დაზიანებების შემდეგ, ასევე ავადმყოფობისა და ქირურგიული ოპერაციების შედეგად.

რეპარაციული რეგენერაცია იყოფა ტიპიური (ჰომორფოზი) და ატიპიური (ჰეტრომორფოზი). პირველ შემთხვევაში, ამოღებული ან განადგურებული ორგანო რეგენერირებულია, მეორეში კი ამოღებული ორგანოს ადგილზე სხვა ვითარდება.

ატიპიური რეგენერაცია უფრო ხშირია უხერხემლოებში.

ჰორმონები ასტიმულირებენ რეგენერაციას ჰიპოფიზის ჯირკვალი და ფარისებრი ჯირკვალი . რეგენერაციის რამდენიმე მეთოდი არსებობს:

ეპიმორფოზი ან სრული რეგენერაცია - ჭრილობის ზედაპირის აღდგენა, ნაწილის დასრულება მთლიანად (მაგალითად, კუდის ხელახალი ზრდა ხვლიკში, კიდურების ტრიუნტში).

მორფოლაქსია - ორგანოს დარჩენილი ნაწილის რეკონსტრუქცია მთლიანობაში, მხოლოდ მცირე ზომის. ამ მეთოდს ახასიათებს ძველის ნარჩენებისგან ახლის რეკონსტრუქცია (მაგალითად, ტარაკნის კიდურის აღდგენა).

ენდომორფოზი - აღდგენა ქსოვილისა და ორგანოს უჯრედშიდა რესტრუქტურიზაციის შედეგად. უჯრედების რაოდენობისა და მათი ზომის გაზრდის გამო, ორგანოს მასა უახლოვდება თავდაპირველს.

ხერხემლიანებში რეპარაციული რეგენერაცია ხდება შემდეგი ფორმით:

სრული რეგენერაცია - თავდაპირველი ქსოვილის აღდგენა მისი დაზიანების შემდეგ.

რეგენერაციული ჰიპერტროფია შინაგანი ორგანოებისთვის დამახასიათებელი. ამ შემთხვევაში ჭრილობის ზედაპირი ნაწიბურით შეხორცდება, ამოღებული ადგილი არ იზრდება და ორგანოს ფორმა არ აღდგება. ორგანოს დარჩენილი ნაწილის მასა იზრდება უჯრედების რაოდენობის და მათი ზომის გაზრდის გამო და უახლოვდება თავდაპირველ მნიშვნელობას. ასე ხდება ღვიძლის, ფილტვების, თირკმელების, თირკმელზედა ჯირკვლების, პანკრეასის, სანერწყვე და ფარისებრი ჯირკვლების რეგენერაცია ძუძუმწოვრებში.

უჯრედშიდა კომპენსატორული ჰიპერპლაზია უჯრედის ულტრასტრუქტურები. ამ შემთხვევაში, დაზიანების ადგილზე წარმოიქმნება ნაწიბური, ხოლო თავდაპირველი მასის აღდგენა ხდება უჯრედების მოცულობის გაზრდის გამო, და არა მათი რიცხვი უჯრედშიდა სტრუქტურების (ნერვული ქსოვილის) გამრავლების (ჰიპერპლაზიის) საფუძველზე.

სისტემური მექანიზმები უზრუნველყოფილია მარეგულირებელი სისტემების ურთიერთქმედებით: ნერვული, ენდოკრინული და იმუნური .

ნერვული რეგულირება ხორციელდება და კოორდინირებულია ცენტრალური ნერვული სისტემის მიერ. უჯრედებსა და ქსოვილებში შემავალი ნერვული იმპულსები არა მხოლოდ იწვევს აგზნებას, არამედ არეგულირებს ქიმიურ პროცესებს და ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებების გაცვლას. ამჟამად ცნობილია 50-ზე მეტი ნეიროჰორმონი. ამრიგად, ჰიპოთალამუსი აწარმოებს ვაზოპრესინს, ოქსიტოცინს, ლიბერინს და სტატინებს, რომლებიც არეგულირებენ ჰიპოფიზის ჯირკვლის ფუნქციას. ჰომეოსტაზის სისტემური გამოვლინების მაგალითებია ტემპერატურისა და არტერიული წნევის მუდმივი შენარჩუნება.

ჰომეოსტაზისა და ადაპტაციის თვალსაზრისით, ნერვული სისტემა არის სხეულის ყველა პროცესის მთავარი ორგანიზატორი. ადაპტაციის საფუძველია ორგანიზმების დაბალანსება გარემო პირობებთან, ნ.პ. პავლოვი, რეფლექსური პროცესები დევს. ჰომეოსტატიკური რეგულირების სხვადასხვა დონეებს შორის არის კერძო იერარქიული დაქვემდებარება სხეულის შინაგანი პროცესების რეგულირების სისტემაში (ნახ. 12).

ცერებრალური ქერქი და თავის ტვინის ნაწილები

უკუკავშირის პრინციპზე დაფუძნებული თვითრეგულირება

პერიფერიული ნეირორეგულაციური პროცესები, ადგილობრივი რეფლექსები

ჰომეოსტაზის უჯრედული და ქსოვილის დონე

ბრინჯი. 12. - იერარქიული დაქვემდებარება ორგანიზმის შინაგანი პროცესების რეგულირების სისტემაში.

ყველაზე პირველადი დონე შედგება ჰომეოსტატიკური სისტემებისგან უჯრედულ და ქსოვილოვან დონეზე. მათ ზემოთ არის პერიფერიული ნერვული მარეგულირებელი პროცესები, როგორიცაა ადგილობრივი რეფლექსები. ამ იერარქიაში არის გარკვეული ფიზიოლოგიური ფუნქციების თვითრეგულირების სისტემები სხვადასხვა „უკუკავშირის“ არხებით. ამ პირამიდის ზედა ნაწილი უკავია ცერებრალური ქერქის და ტვინს.

რთულ მრავალუჯრედულ ორგანიზმში პირდაპირი და უკუკავშირი ხორციელდება არა მხოლოდ ნერვული, არამედ ჰორმონალური (ენდოკრინული) მექანიზმებით. ენდოკრინულ სისტემაში შემავალი თითოეული ჯირკვალი გავლენას ახდენს ამ სისტემის სხვა ორგანოებზე და, თავის მხრივ, ამ უკანასკნელის გავლენას ახდენს.

ენდოკრინული მექანიზმები ჰომეოსტაზის მიხედვით B.M. ზავადსკი, ეს არის პლუს-მინუს ურთიერთქმედების მექანიზმი, ე.ი. ჯირკვლის ფუნქციური აქტივობის დაბალანსება ჰორმონის კონცენტრაციასთან. ჰორმონის მაღალი კონცენტრაციით (ნორმაზე მაღალი) ჯირკვლის აქტივობა სუსტდება და პირიქით. ეს ეფექტი ხორციელდება ჰორმონის მოქმედებით მის გამომმუშავებელ ჯირკვალზე. რიგ ჯირკვლებში რეგულაცია მყარდება ჰიპოთალამუსისა და წინა ჰიპოფიზის ჯირკვლის მეშვეობით, განსაკუთრებით სტრესული რეაქციის დროს.

ენდოკრინული ჯირკვლები შეიძლება დაიყოს ორ ჯგუფად ჰიპოფიზის ჯირკვლის წინა წილთან მიმართების მიხედვით. ეს უკანასკნელი ცენტრალურად ითვლება, ხოლო სხვა ენდოკრინული ჯირკვლები პერიფერიულად. ეს დაყოფა ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ ჰიპოფიზის ჯირკვლის წინა წილი გამოიმუშავებს ეგრეთ წოდებულ ტროპიკულ ჰორმონებს, რომლებიც ააქტიურებენ ზოგიერთ პერიფერიულ ენდოკრინულ ჯირკვალს. თავის მხრივ, პერიფერიული ენდოკრინული ჯირკვლების ჰორმონები მოქმედებენ ჰიპოფიზის ჯირკვლის წინა წილზე, აფერხებენ ტროპიკული ჰორმონების სეკრეციას.

რეაქციები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ჰომეოსტაზს, არ შეიძლება შემოიფარგლოს რომელიმე ენდოკრინული ჯირკვლით, არამედ მოიცავს ყველა ჯირკვალს ამა თუ იმ ხარისხით. შედეგად მიღებული რეაქცია იღებს ჯაჭვურ კურსს და ვრცელდება სხვა ეფექტორებზე. ჰორმონების ფიზიოლოგიური მნიშვნელობა მდგომარეობს ორგანიზმის სხვა ფუნქციების რეგულირებაში და ამიტომ ჯაჭვური ბუნება მაქსიმალურად უნდა იყოს გამოხატული.

სხეულის გარემოში მუდმივი დარღვევები ხელს უწყობს მისი ჰომეოსტაზის შენარჩუნებას ხანგრძლივი ცხოვრების მანძილზე. თუ თქვენ შექმნით საცხოვრებელ პირობებს, რომელშიც არაფერი იწვევს შინაგან გარემოში მნიშვნელოვან ცვლილებებს, მაშინ ორგანიზმი გარემოსთან შეხვედრისას სრულიად შეუიარაღებელი იქნება და მალე მოკვდება.

ჰიპოთალამუსში ნერვული და ენდოკრინული მარეგულირებელი მექანიზმების კომბინაცია იძლევა კომპლექსურ ჰომეოსტაზურ რეაქციებს, რომლებიც დაკავშირებულია სხეულის ვისცერული ფუნქციის რეგულირებასთან. ნერვული და ენდოკრინული სისტემები ჰომეოსტაზის გამაერთიანებელი მექანიზმია.

ნერვული და ჰუმორული მექანიზმების ზოგადი რეაქციის მაგალითია სტრესული მდგომარეობა, რომელიც ვითარდება არახელსაყრელი ცხოვრების პირობებში და არსებობს ჰომეოსტაზის მოშლის საფრთხე. სტრესის პირობებში შეინიშნება უმეტესი სისტემების მდგომარეობის ცვლილება: კუნთოვანი, რესპირატორული, გულ-სისხლძარღვთა, საჭმლის მომნელებელი, სენსორული ორგანოები, არტერიული წნევა, სისხლის შემადგენლობა. ყველა ეს ცვლილება არის ინდივიდუალური ჰომეოსტატიკური რეაქციების გამოვლინება, რომელიც მიზნად ისახავს სხეულის წინააღმდეგობის გაზრდას არახელსაყრელი ფაქტორების მიმართ. სხეულის ძალების სწრაფი მობილიზება მოქმედებს როგორც დამცავი რეაქცია სტრესზე.

"სომატური სტრესით", სხეულის საერთო წინააღმდეგობის გაზრდის პრობლემა მოგვარებულია 13-ზე ნაჩვენები სქემის მიხედვით.

ბრინჯი. 13 - სხეულის საერთო წინააღმდეგობის გაზრდის სქემა დროს

ჰომეოსტაზი - რა არის ეს? ჰომეოსტაზის კონცეფცია

ჰომეოსტაზი არის თვითრეგულირებადი პროცესი, რომელშიც ყველა ბიოლოგიური სისტემა ცდილობს შეინარჩუნოს სტაბილურობა გარკვეულ პირობებთან ადაპტაციის პერიოდში, რომლებიც ოპტიმალურია გადარჩენისთვის. ნებისმიერი სისტემა, რომელიც იმყოფება დინამიურ წონასწორობაში, ცდილობს მიაღწიოს სტაბილურ მდგომარეობას, რომელიც წინააღმდეგობას უწევს გარე ფაქტორებსა და სტიმულებს.

ჰომეოსტაზის კონცეფცია

სხეულის ყველა სისტემა უნდა იმუშაოს ერთად, რათა შეინარჩუნოს სათანადო ჰომეოსტაზი ორგანიზმში. ჰომეოსტაზი არის ორგანიზმში ისეთი ინდიკატორების რეგულირება, როგორიცაა ტემპერატურა, წყლის შემცველობა და ნახშირორჟანგის დონე. მაგალითად, დიაბეტი არის მდგომარეობა, რომლის დროსაც ორგანიზმი ვერ არეგულირებს სისხლში გლუკოზის დონეს.

ჰომეოსტაზი არის ტერმინი, რომელიც გამოიყენება როგორც ეკოსისტემაში ორგანიზმების არსებობის აღსაწერად, ასევე ორგანიზმში უჯრედების წარმატებული ფუნქციონირების აღსაწერად. ორგანიზმებსა და პოპულაციებს შეუძლიათ შეინარჩუნონ ჰომეოსტაზი ნაყოფიერების და სიკვდილიანობის სტაბილური დონის შენარჩუნებით.

კავშირი

უკუკავშირი არის პროცესი, რომელიც ხდება მაშინ, როდესაც სხეულის სისტემები უნდა შენელდეს ან მთლიანად შეჩერდეს. როდესაც ადამიანი ჭამს, საკვები კუჭში შედის და საჭმლის მონელება იწყება. კუჭი არ უნდა მუშაობდეს კვებას შორის. საჭმლის მომნელებელი სისტემა მუშაობს ჰორმონებისა და ნერვული იმპულსების სერიასთან, რათა შეაჩეროს და დაიწყოს კუჭში მჟავას სეკრეციის წარმოება.

უარყოფითი გამოხმაურების კიდევ ერთი მაგალითი შეიძლება შეინიშნოს სხეულის ტემპერატურის მომატების შემთხვევაში. ჰომეოსტაზის რეგულირება ვლინდება ოფლიანობით, ორგანიზმის დამცავი რეაქციით გადახურებაზე. ამრიგად, ტემპერატურის მატება ჩერდება და გადახურების პრობლემა განეიტრალება. ჰიპოთერმიის შემთხვევაში ორგანიზმი ასევე ითვალისწინებს რიგ ზომებს გახურების მიზნით.

შიდა ბალანსის შენარჩუნება

ჰომეოსტაზი შეიძლება განისაზღვროს, როგორც ორგანიზმის ან სისტემის თვისება, რომელიც ეხმარება მას მოცემული პარამეტრების შენარჩუნებაში მნიშვნელობების ნორმალურ დიაპაზონში. ეს არის სიცოცხლის გასაღები და არასწორმა ბალანსმა ჰომეოსტაზის შენარჩუნებაში შეიძლება გამოიწვიოს ისეთი დაავადებები, როგორიცაა ჰიპერტენზია და დიაბეტი.

ჰომეოსტაზი არის მთავარი ელემენტი იმის გასაგებად, თუ როგორ მუშაობს ადამიანის სხეული. ეს ფორმალური განმარტება ახასიათებს სისტემას, რომელიც არეგულირებს მის შიდა გარემოს და ცდილობს შეინარჩუნოს ორგანიზმში მიმდინარე ყველა პროცესის სტაბილურობა და კანონზომიერება.

ჰომეოსტატიკური რეგულირება: სხეულის ტემპერატურა

ადამიანებში სხეულის ტემპერატურის კონტროლი ბიოლოგიურ სისტემაში ჰომეოსტაზის კარგი მაგალითია. როდესაც ადამიანი ჯანმრთელია, მისი სხეულის ტემპერატურა +37°C-მდეა, მაგრამ სხვადასხვა ფაქტორებმა შეიძლება გავლენა მოახდინონ ამ მნიშვნელობაზე, მათ შორის ჰორმონებზე, მეტაბოლურ სიჩქარეზე და სხვადასხვა დაავადებებზე, რომლებიც იწვევენ ცხელებას.

სხეულში ტემპერატურის რეგულირება კონტროლდება თავის ტვინის იმ ნაწილში, რომელსაც ჰიპოთალამუსი ეწოდება. სისხლის მიმოქცევის საშუალებით ტვინში მიიღება სიგნალები ტემპერატურის მაჩვენებლების შესახებ, ასევე გაანალიზებულია მონაცემების შედეგები სუნთქვის სიხშირეზე, სისხლში შაქრის დონესა და მეტაბოლიზმზე. ადამიანის ორგანიზმში სითბოს დაკარგვა ასევე ხელს უწყობს აქტივობის შემცირებას.

წყალ-მარილის ბალანსი

რამდენი წყალიც არ უნდა დალიოს ადამიანმა, სხეული ბუშტივით არ იბერება და არც ქიშმიშივით იკუმშება, თუ ძალიან ცოტას სვამს. ალბათ ვინმეს ერთხელ მაინც უფიქრია ამაზე. ასეა თუ ისე, სხეულმა იცის, რამდენი სითხე უნდა შეინარჩუნოს სასურველი დონის შესანარჩუნებლად.

მარილისა და გლუკოზის (შაქრის) კონცენტრაცია ორგანიზმში შენარჩუნებულია მუდმივ დონეზე (უარყოფითი ფაქტორების არარსებობის შემთხვევაში), ორგანიზმში სისხლის რაოდენობა დაახლოებით 5 ლიტრია.

სისხლში შაქრის დონის რეგულირება

გლუკოზა არის შაქრის ტიპი, რომელიც გვხვდება სისხლში. ადამიანის ორგანიზმმა უნდა შეინარჩუნოს გლუკოზის სათანადო დონე, რათა ადამიანი ჯანმრთელი დარჩეს. როდესაც გლუკოზის დონე ძალიან მაღალია, პანკრეასი წარმოქმნის ჰორმონ ინსულინს.

თუ სისხლში გლუკოზის დონე ძალიან დაბალია, ღვიძლი გარდაქმნის გლიკოგენს სისხლში, რითაც იზრდება შაქრის დონე. როდესაც პათოგენური ბაქტერიები ან ვირუსები შედიან სხეულში, ის იწყებს ინფექციასთან ბრძოლას მანამ, სანამ პათოგენურმა ელემენტებმა შეიძლება ჯანმრთელობის პრობლემები გამოიწვიოს.

არტერიული წნევა კონტროლის ქვეშ

ჯანსაღი არტერიული წნევის შენარჩუნება ასევე ჰომეოსტაზის მაგალითია. გულს შეუძლია შეიგრძნოს არტერიული წნევის ცვლილებები და გაგზავნოს სიგნალები ტვინში დასამუშავებლად. ამის შემდეგ ტვინი აგზავნის სიგნალს გულში, სადაც მითითებულია, თუ როგორ უნდა უპასუხოს სწორად. თუ არტერიული წნევა ძალიან მაღალია, საჭიროა მისი დაწევა.

როგორ მიიღწევა ჰომეოსტაზი?

როგორ არეგულირებს ადამიანის სხეული ყველა სისტემასა და ორგანოს და ანაზღაურებს გარემოში არსებულ ცვლილებებს? ეს ხდება მრავალი ბუნებრივი სენსორის არსებობის გამო, რომლებიც აკონტროლებენ ტემპერატურას, სისხლის მარილის შემადგენლობას, არტერიულ წნევას და ბევრ სხვა პარამეტრს. ეს დეტექტორები აგზავნიან სიგნალებს ტვინში, მთავარ საკონტროლო ცენტრში, თუ გარკვეული მნიშვნელობები გადახრის ნორმიდან. ამის შემდეგ იწყება საკომპენსაციო ღონისძიებები ნორმალური მდგომარეობის აღსადგენად.

სხეულისთვის წარმოუდგენლად მნიშვნელოვანია ჰომეოსტაზის შენარჩუნება. ადამიანის ორგანიზმი შეიცავს გარკვეული რაოდენობის ქიმიკატებს, რომლებიც ცნობილია როგორც მჟავები და ტუტეები, რომელთა სწორი ბალანსი აუცილებელია სხეულის ყველა ორგანოსა და სისტემის ოპტიმალური ფუნქციონირებისთვის. სისხლში კალციუმის დონე უნდა შენარჩუნდეს სათანადო დონეზე. ვინაიდან სუნთქვა უნებლიეა, ნერვული სისტემა უზრუნველყოფს ორგანიზმს საჭირო ჟანგბადის მიღებას. როდესაც ტოქსინები შედის თქვენს სისხლში, ისინი არღვევენ სხეულის ჰომეოსტაზს. ადამიანის ორგანიზმი ამ დარღვევაზე რეაგირებს შარდსასქესო სისტემის მეშვეობით.

მნიშვნელოვანია ხაზგასმით აღვნიშნოთ, რომ ორგანიზმის ჰომეოსტაზი ავტომატურად მუშაობს, თუ სისტემა ნორმალურად ფუნქციონირებს. მაგალითად, რეაქცია სიცხეზე - კანი წითლდება, რადგან მისი წვრილი სისხლძარღვები ავტომატურად ფართოვდება. კანკალი არის პასუხი გაგრილებაზე. ამრიგად, ჰომეოსტაზი არ არის ორგანოების ერთობლიობა, არამედ სხეულის ფუნქციების სინთეზი და ბალანსი. ერთად, ეს საშუალებას გაძლევთ შეინარჩუნოთ მთელი სხეული სტაბილურ მდგომარეობაში.

9.4. ჰომეოსტაზის კონცეფცია. ცოცხალი სისტემების ჰომეოსტაზის ზოგადი ნიმუშები

იმისდა მიუხედავად, რომ ცოცხალი ორგანიზმი არის ღია სისტემა, რომელიც ცვლის მატერიას და ენერგიას გარემოსთან და არსებობს მასთან ერთობაში, იგი ინარჩუნებს თავს დროსა და სივრცეში, როგორც ცალკეული ბიოლოგიური ერთეული, ინარჩუნებს სტრუქტურას (მორფოლოგიას), ქცევით რეაქციებს, სპეციფიკას. ფიზიკურ-ქიმიური პირობები უჯრედებსა და ქსოვილების სითხეში. ცოცხალი სისტემების უნარს, წინააღმდეგობა გაუწიონ ცვლილებებს და შეინარჩუნონ შემადგენლობისა და თვისებების დინამიური მუდმივიობა, ეწოდება ჰომეოსტაზს.ტერმინი "ჰომეოსტაზი" შემოგვთავაზა W. Cannon-მა 1929 წელს. ამასთან, ფიზიოლოგიური მექანიზმების არსებობის იდეა, რომლებიც უზრუნველყოფენ ორგანიზმების შიდა გარემოს მუდმივობის შენარჩუნებას, გამოთქვა XIX საუკუნის მეორე ნახევარში C. Bernard-ის მიერ.

ჰომეოსტაზი გაუმჯობესდა ევოლუციის დროს. მრავალუჯრედიანმა ორგანიზმებმა შეიმუშავეს შიდა გარემო, რომელშიც განლაგებულია სხვადასხვა ორგანოებისა და ქსოვილების უჯრედები. შემდეგ ჩამოყალიბდა ორგანოთა სპეციალიზებული სისტემები (მიმოქცევა, კვება, სუნთქვა, გამოყოფა და ა.შ.), რომლებიც მონაწილეობდნენ ჰომეოსტაზის უზრუნველყოფაში ორგანიზაციის ყველა დონეზე (მოლეკულური, სუბუჯრედული, უჯრედული, ქსოვილოვანი, ორგანო და ორგანიზმი). ჰომეოსტაზის ყველაზე მოწინავე მექანიზმები ჩამოყალიბდა ძუძუმწოვრებში, რამაც ხელი შეუწყო მათი გარემოსთან ადაპტაციის შესაძლებლობების მნიშვნელოვან გაფართოებას. ხანგრძლივი ევოლუციის პროცესში განვითარებული ჰომეოსტაზის მექანიზმები და ტიპები გენეტიკურად ფიქსირდება.სხეულში უცხო გენეტიკური ინფორმაციის გამოჩენა, რომელსაც ხშირად აწვდიან ბაქტერიები, ვირუსები, სხვა ორგანიზმების უჯრედები, ისევე როგორც საკუთარი მუტაციური უჯრედები, შეიძლება მნიშვნელოვნად დაარღვიოს სხეულის ჰომეოსტაზა. როგორც დაცვა უცხო გენეტიკური ინფორმაციისგან, რომლის ორგანიზმში შეღწევა და მისი შემდგომი განხორციელება გამოიწვევდა ტოქსინებით (უცხო ცილები) მოწამვლას, წარმოიქმნა ისეთი ტიპის ჰომეოსტაზი, როგორიცაა მაგ. გენეტიკური ჰომეოსტაზი, რომელიც უზრუნველყოფს სხეულის შიდა გარემოს გენეტიკურ მუდმივობას. ის ეფუძნება იმუნოლოგიური მექანიზმები, მათ შორის სხეულის მთლიანობისა და ინდივიდუალობის არასპეციფიკური და სპეციფიკური დაცვა. არასპეციფიკური მექანიზმები საფუძვლად უდევს თანდაყოლილი, კონსტიტუციური, სახეობრივი იმუნიტეტი, ასევე ინდივიდუალური არასპეციფიკური წინააღმდეგობა. ეს მოიცავს კანისა და ლორწოვანი გარსების ბარიერულ ფუნქციას, ოფლისა და ცხიმოვანი ჯირკვლების სეკრეციის ბაქტერიციდულ ეფექტს, კუჭისა და ნაწლავების შიგთავსის ბაქტერიციდულ თვისებებს, სანერწყვე და ცრემლსადენი ჯირკვლების სეკრეციის ლიზოზიმს. თუ ორგანიზმები შეაღწევენ შიდა გარემოში, ისინი გამოიყოფა ანთებითი რეაქციის დროს, რასაც თან ახლავს გაძლიერებული ფაგოციტოზი, ასევე ინტერფერონის ვირუსოსტატიკური მოქმედება (ცილა მოლეკულური მასით 25000 - 110000).

სპეციფიკური იმუნოლოგიური მექანიზმები არის იმუნური სისტემის მიერ განხორციელებული შეძენილი იმუნიტეტის საფუძველი, რომელიც ცნობს, ამუშავებს და აღმოფხვრის უცხო ანტიგენებს. ჰუმორული იმუნიტეტი წარმოიქმნება სისხლში მოცირკულირე ანტისხეულების წარმოქმნით. უჯრედული იმუნიტეტი ემყარება T- ლიმფოციტების წარმოქმნას, "იმუნოლოგიური მეხსიერების" ხანგრძლივი T- და B- ლიმფოციტების გამოჩენას და ალერგიის წარმოქმნას (სპეციფიკური ანტიგენის მიმართ ჰიპერმგრძნობელობა). ადამიანებში დამცავი რეაქციები მოქმედებს მხოლოდ სიცოცხლის მე-2 კვირაში, აღწევს უმაღლეს აქტივობას 10 წლისთვის, 10-დან 20 წლამდე ისინი ოდნავ მცირდება, 20-დან 40 წლამდე ისინი რჩება დაახლოებით იმავე დონეზე, შემდეგ თანდათან ქრება. .

იმუნოლოგიური თავდაცვის მექანიზმები სერიოზული დაბრკოლებაა ორგანოების გადანერგვისთვის, რაც იწვევს ტრანსპლანტაციის რეზორბციას. ყველაზე წარმატებული შედეგები ამჟამად არის ავტოტრანსპლანტაცია (სხეულის ქსოვილის გადანერგვა) და ალოტრანსპლანტაცია იდენტურ ტყუპებს შორის. ისინი გაცილებით ნაკლებად წარმატებულია სახეობათაშორისი გადანერგვისას (ჰეტეროტრანსპლანტაცია ან ქსენოტრანსპლანტაცია).

ჰომეოსტაზის კიდევ ერთი სახეობაა ბიოქიმიური ჰომეოსტაზი ხელს უწყობს სხეულის თხევადი უჯრედგარე (შიდა) გარემოს (სისხლი, ლიმფა, ქსოვილის სითხე) ქიმიური შემადგენლობის მუდმივობის შენარჩუნებას, აგრეთვე ციტოპლაზმისა და უჯრედების პლაზმალემის ქიმიური შემადგენლობის მუდმივობას. ფიზიოლოგიური ჰომეოსტაზი უზრუნველყოფს ორგანიზმის სასიცოცხლო პროცესების მუდმივობას.მისი წყალობით წარმოიშვა და უმჯობესდება იზოსომია (ოსმოსურად აქტიური ნივთიერებების შემცველობა), იზოთერმია (ფრინველებისა და ძუძუმწოვრების სხეულის ტემპერატურის შენარჩუნება გარკვეულ ფარგლებში) და სხვა. სტრუქტურული ჰომეოსტაზი უზრუნველყოფს სტრუქტურის მუდმივობას (მორფოლოგიური ორგანიზაცია) ცოცხალი არსების ორგანიზაციის ყველა დონეზე (მოლეკულური, უჯრედქვეშა, უჯრედული და სხვ.).

მოსახლეობის ჰომეოსტაზი უზრუნველყოფს მოსახლეობაში ინდივიდების რაოდენობის მუდმივობას. ბიოცენოზური ჰომეოსტაზი ხელს უწყობს ბიოცენოზებში სახეობების შემადგენლობისა და ინდივიდების რაოდენობის მუდმივობას.

იმის გამო, რომ სხეული ფუნქციონირებს და ურთიერთქმედებს გარემოსთან, როგორც ერთიანი სისტემა, პროცესები, რომლებიც საფუძვლად უდევს სხვადასხვა ტიპის ჰომეოსტაზურ რეაქციებს, მჭიდროდ არის დაკავშირებული ერთმანეთთან. ინდივიდუალური ჰომეოსტატიკური მექანიზმები გაერთიანებულია და განხორციელებულია სხეულის მთლიან ადაპტაციურ რეაქციაში. ეს გაერთიანება ხორციელდება მარეგულირებელი ინტეგრირებული სისტემების (ნერვული, ენდოკრინული, იმუნური) აქტივობის (ფუნქციის) წყალობით. რეგულირებადი ობიექტის მდგომარეობის ყველაზე სწრაფ ცვლილებებს უზრუნველყოფს ნერვული სისტემა, რაც დაკავშირებულია ნერვული იმპულსის წარმოქმნისა და გამტარობის პროცესების სიჩქარესთან (0,2-დან 180 მ/წმ-მდე). ენდოკრინული სისტემის მარეგულირებელი ფუნქცია უფრო ნელა ხდება, რადგან ის შეზღუდულია ჯირკვლების მიერ ჰორმონის სეკრეციის სიჩქარითა და სისხლში მათი ტრანსპორტირებით. თუმცა, მასში დაგროვილი ჰორმონების რეგულირებულ ობიექტზე (ორგანზე) ზემოქმედების შედეგი გაცილებით გრძელია, ვიდრე ნერვული რეგულაციის დროს.

სხეული არის თვითრეგულირებადი ცოცხალი სისტემა. ჰომეოსტატიკური მექანიზმების არსებობის გამო, სხეული წარმოადგენს კომპლექსურ თვითრეგულირების სისტემას. ასეთი სისტემების არსებობისა და განვითარების პრინციპებს სწავლობს კიბერნეტიკა, ხოლო ცოცხალ სისტემებს - ბიოლოგიური კიბერნეტიკა.

ბიოლოგიური სისტემების თვითრეგულირება ეფუძნება პირდაპირი და უკუკავშირის პრინციპს.

კონტროლირებადი ცვლადის მოცემული დონიდან გადახრის შესახებ ინფორმაცია უკუკავშირის არხებით გადაეცემა კონტროლერს და ცვლის მის აქტივობას ისე, რომ კონტროლირებადი ცვლადი უბრუნდება საწყის (ოპტიმალურ) დონეს (ნახ. 122). გამოხმაურება შეიძლება იყოს უარყოფითი(როდესაც კონტროლირებადი ცვლადი გადახრილია დადებითი მიმართულებით (მაგ. ნივთიერების სინთეზი ზედმეტად გაიზარდა)) და დააყენე

ბრინჯი. 122. პირდაპირი და უკუკავშირის სქემა ცოცხალ ორგანიზმში:

P – რეგულატორი (ნერვის ცენტრი, ენდოკრინული ჯირკვალი); RO – რეგულირებადი ობიექტი (უჯრედი, ქსოვილი, ორგანო); 1 – PO-ს ოპტიმალური ფუნქციური აქტივობა; 2 – პოზიტიური გამოხმაურებით PO-ს ფუნქციური აქტივობის შემცირება; 3 – გაზრდილი PO-ს ფუნქციური აქტივობა უარყოფითი გამოხმაურებით

სხეული(როდესაც კონტროლირებადი მნიშვნელობა უარყოფითი მიმართულებით გადახრის (ნივთიერება სინთეზირებულია არასაკმარისი რაოდენობით)). ეს მექანიზმი, ისევე როგორც რამდენიმე მექანიზმის უფრო რთული კომბინაცია, გვხვდება ბიოლოგიური სისტემების ორგანიზების სხვადასხვა დონეზე. მოლეკულურ დონეზე მათი ფუნქციონირების მაგალითია ძირითადი ფერმენტის დათრგუნვა საბოლოო პროდუქტის გადაჭარბებული წარმოქმნის ან ფერმენტის სინთეზის დათრგუნვის დროს. უჯრედულ დონეზე პირდაპირი და უკუკავშირის მექანიზმები უზრუნველყოფს ჰორმონალურ რეგულაციას და უჯრედის პოპულაციის ოპტიმალურ სიმკვრივეს (რაოდენობას). სხეულის დონეზე პირდაპირი და უკუკავშირის გამოვლინებაა სისხლში გლუკოზის დონის რეგულირება. ცოცხალ ორგანიზმში განსაკუთრებით რთულია ავტომატური რეგულირებისა და კონტროლის მექანიზმები (შესწავლილი ბიოციბერნეტიკით). მათი სირთულის ხარისხი ხელს უწყობს ცოცხალი სისტემების "სანდოობის" და სტაბილურობის დონის ამაღლებას გარემოს ცვლილებებთან მიმართებაში.

ჰომეოსტაზის მექანიზმები დუბლირებულია სხვადასხვა დონეზე. ეს ახორციელებს ბუნებაში სისტემების მრავალწრეული რეგულირების პრინციპს. ძირითადი სქემები წარმოდგენილია ფიჭური და ქსოვილოვანი ჰომეოსტატიკური მექანიზმებით.ისინი ხასიათდებიან ავტომატურობის მაღალი ხარისხით. უჯრედული და ქსოვილოვანი ჰომეოსტატიკური მექანიზმების კონტროლში მთავარი როლი ეკუთვნის გენეტიკურ ფაქტორებს, ადგილობრივ რეფლექსურ გავლენას, უჯრედებს შორის ქიმიურ და კონტაქტურ ურთიერთქმედებას.

ჰომეოსტაზის მექანიზმები განიცდის მნიშვნელოვან ცვლილებებს ადამიანის ონტოგენეზის განმავლობაში.მხოლოდ დაბადებიდან მე-2 კვირაში

ბრინჯი. 123. სხეულში დანაკარგებისა და აღდგენის ვარიანტები

მოქმედებს ბიოლოგიური დამცავი რეაქციები (ფორმირდება უჯრედები, რომლებიც უზრუნველყოფენ უჯრედულ და ჰუმორულ იმუნიტეტს) და მათი ეფექტურობა აგრძელებს მატებას 10 წლის ასაკში. ამ პერიოდში იხვეწება უცხო გენეტიკური ინფორმაციისგან დაცვის მექანიზმები, ასევე იზრდება ნერვული და ენდოკრინული მარეგულირებელი სისტემების სიმწიფე. ჰომეოსტაზის მექანიზმები უდიდეს საიმედოობას აღწევს ზრდასრულ ასაკში, ორგანიზმის განვითარებისა და ზრდის პერიოდის ბოლოს (19-24 წელი). ორგანიზმის დაბერებას თან ახლავს გენეტიკური, სტრუქტურული, ფიზიოლოგიური ჰომეოსტაზის მექანიზმების ეფექტურობის დაქვეითება და ნერვული და ენდოკრინული სისტემების მარეგულირებელი ზემოქმედების შესუსტება.

5. ჰომეოსტაზი.

ორგანიზმი შეიძლება განისაზღვროს, როგორც ფიზიკურ-ქიმიური სისტემა, რომელიც არსებობს გარემოში სტაციონარულ მდგომარეობაში. სწორედ ცოცხალი სისტემების ეს უნარი შეინარჩუნონ სტაციონარული მდგომარეობა მუდმივად ცვალებად გარემოში, რაც განსაზღვრავს მათ გადარჩენას. სტაციონარული მდგომარეობის უზრუნველსაყოფად, ყველა ორგანიზმმა - მორფოლოგიურად უმარტივესიდან ყველაზე რთულამდე - შეიმუშავა სხვადასხვა ანატომიური, ფიზიოლოგიური და ქცევითი ადაპტაცია, რომელიც ემსახურება ერთ მიზანს - შიდა გარემოს მუდმივობის შენარჩუნებას.

იდეა, რომ შინაგანი გარემოს მუდმივობა უზრუნველყოფს ორგანიზმების სიცოცხლისა და გამრავლებისთვის ოპტიმალურ პირობებს, პირველად გამოთქვა ფრანგმა ფიზიოლოგმა კლოდ ბერნარმა 1857 წელს. მთელი თავისი სამეცნიერო კარიერის განმავლობაში, კლოდ ბერნარი გაოცებული იყო ორგანიზმების უნარით, მოაწესრიგონ და შეინარჩუნონ საკმაოდ ვიწრო საზღვრებში ისეთი ფიზიოლოგიური პარამეტრები, როგორიცაა სხეულის ტემპერატურა ან წყლის შემცველობა. მან შეაჯამა თვითრეგულირების ეს იდეა, როგორც ფიზიოლოგიური სტაბილურობის საფუძველი ახლა უკვე კლასიკური განცხადების სახით: ”შიდა გარემოს მუდმივობა თავისუფალი ცხოვრების წინაპირობაა”.

კლოდ ბერნარდმა ხაზგასმით აღნიშნა განსხვავება გარე გარემოს შორის, რომელშიც ორგანიზმები ცხოვრობენ და შიდა გარემოს შორის, რომელშიც მათი ცალკეული უჯრედები გვხვდება, და მას ესმოდა შიდა გარემოს მუდმივი შენარჩუნების მნიშვნელობა. მაგალითად, ძუძუმწოვრებს შეუძლიათ შეინარჩუნონ სხეულის ტემპერატურა გარემოს ტემპერატურის რყევების მიუხედავად. თუ ძალიან ცივა, ცხოველს შეუძლია გადავიდეს უფრო თბილ ან უფრო დაცულ ადგილას, ხოლო თუ ეს შეუძლებელია, თვითრეგულირების მექანიზმები ამოქმედდება, რაც ზრდის სხეულის ტემპერატურას და ხელს უშლის სითბოს დაკარგვას. ამის ადაპტაციური მნიშვნელობა ის არის, რომ სხეული მთლიანობაში უფრო ეფექტურად ფუნქციონირებს, ვინაიდან უჯრედები, რომლებიდანაც იგი შედგება, ოპტიმალურ პირობებშია. თვითრეგულირების სისტემები მოქმედებს არა მხოლოდ სხეულის დონეზე, არამედ უჯრედულ დონეზეც. ორგანიზმი არის მისი შემადგენელი უჯრედების ჯამი და მთლიანი ორგანიზმის ოპტიმალური ფუნქციონირება დამოკიდებულია მისი შემადგენელი ნაწილების ოპტიმალურ ფუნქციონირებაზე. ნებისმიერი თვითორგანიზებული სისტემა ინარჩუნებს მისი შემადგენლობის მუდმივობას - ხარისხობრივ და რაოდენობრივს. ამ ფენომენს ჰომეოსტაზს უწოდებენ და ის დამახასიათებელია ბიოლოგიური და სოციალური სისტემების უმეტესობისთვის. ტერმინი ჰომეოსტაზი შემოიღო 1932 წელს ამერიკელმა ფიზიოლოგმა უოლტერ ქენონმა.

ჰომეოსტაზი(ბერძნ. homoios - მსგავსი, იგივე; სტაზის-მდგომარეობა, უმოძრაობა) - შინაგანი გარემოს (სისხლი, ლიმფა, ქსოვილის სითხე) შედარებით დინამიური მდგრადობა და ძირითადი ფიზიოლოგიური ფუნქციების სტაბილურობა (სისხლის მიმოქცევა, სუნთქვა, თერმორეგულაცია, მეტაბოლიზმი და ა.შ. .). ) ადამიანისა და ცხოველის სხეულები. მარეგულირებელ მექანიზმებს, რომლებიც ინარჩუნებენ მთელი ორგანიზმის უჯრედების, ორგანოებისა და სისტემების ფიზიოლოგიურ მდგომარეობას ან თვისებებს ოპტიმალურ დონეზე, ეწოდება ჰომეოსტატიკური. ისტორიულად და გენეტიკურად ჰომეოსტაზის კონცეფციას აქვს ბიოლოგიური და სამედიცინო-ბიოლოგიური წინაპირობები. იქ ის კორელაციაშია, როგორც საბოლოო პროცესი, ცხოვრების პერიოდი ცალკეულ იზოლირებულ ორგანიზმთან ან ადამიანის ინდივიდთან, როგორც წმინდა ბიოლოგიურ მოვლენასთან. არსებობის სასრულობა და მისი მიზნის შესრულების აუცილებლობა - საკუთარი სახის რეპროდუქცია - შესაძლებელს ხდის ცალკეული ორგანიზმის გადარჩენის სტრატეგიის განსაზღვრას "შენარჩუნების" კონცეფციის საშუალებით. "სტრუქტურული და ფუნქციური სტაბილურობის შენარჩუნება" არის ნებისმიერი ჰომეოსტაზის არსი, რომელიც კონტროლდება ჰომეოსტატით ან თვითრეგულირებადი.

როგორც ცნობილია, ცოცხალი უჯრედი არის მობილური, თვითრეგულირებადი სისტემა. მის შიდა ორგანიზაციას მხარს უჭერს აქტიური პროცესები, რომლებიც მიზნად ისახავს გარე და შიდა გარემოდან სხვადასხვა გავლენით გამოწვეული ძვრების შეზღუდვას, თავიდან აცილებას ან აღმოფხვრას. საწყის მდგომარეობაში დაბრუნების შესაძლებლობა ამა თუ იმ „შემაშფოთებელი“ ფაქტორით გამოწვეული გარკვეული საშუალო დონიდან გადახრის შემდეგ არის უჯრედის მთავარი თვისება. მრავალუჯრედული ორგანიზმი არის ინტეგრალური ორგანიზაცია, რომლის უჯრედული ელემენტები სპეციალიზირებულია სხვადასხვა ფუნქციების შესასრულებლად. ორგანიზმში ურთიერთქმედება ხორციელდება რთული მარეგულირებელი, კოორდინაციისა და კორელაციის მექანიზმებით, ნერვული, ჰუმორული, მეტაბოლური და სხვა ფაქტორების მონაწილეობით. უჯრედშიდა და უჯრედშორისი ურთიერთობების მარეგულირებელი მრავალი ინდივიდუალური მექანიზმი, ზოგიერთ შემთხვევაში, ურთიერთსაპირისპირო ეფექტებს ახდენს, რაც ერთმანეთს აბალანსებს. ეს იწვევს ორგანიზმში მოძრავი ფიზიოლოგიური ფონის (ფიზიოლოგიური ბალანსის) დამყარებას და საშუალებას აძლევს ცოცხალ სისტემას შეინარჩუნოს შედარებითი დინამიური მუდმივობა, მიუხედავად გარემოში არსებული ცვლილებებისა და ორგანიზმის სიცოცხლის განმავლობაში წარმოქმნილი ცვლილებებისა.

როგორც კვლევამ აჩვენა, ცოცხალ ორგანიზმებში არსებულ მარეგულირებელ მეთოდებს ბევრი მსგავსება აქვთ არაცოცხალ სისტემებში მარეგულირებელ მოწყობილობებთან, როგორიცაა მანქანები. ორივე შემთხვევაში სტაბილურობა მიიღწევა მენეჯმენტის გარკვეული ფორმით.

თავად ჰომეოსტაზის იდეა არ შეესაბამება ორგანიზმში სტაბილური (არამერყევი) წონასწორობის კონცეფციას - წონასწორობის პრინციპი არ გამოიყენება ცოცხალ სისტემებში მიმდინარე რთულ ფიზიოლოგიურ და ბიოქიმიურ პროცესებზე. ასევე არასწორია ჰომეოსტაზის დაპირისპირება შიდა გარემოში რიტმული რყევებით. ჰომეოსტაზი ფართო გაგებით მოიცავს რეაქციების ციკლური და ფაზური კურსის, ფიზიოლოგიური ფუნქციების კომპენსაციის, რეგულირებისა და თვითრეგულირების საკითხებს, ნერვული, ჰუმორული და მარეგულირებელი პროცესის სხვა კომპონენტების ურთიერთდამოკიდებულების დინამიკას. ჰომეოსტაზის საზღვრები შეიძლება იყოს ხისტი და მოქნილი, იცვლება ინდივიდუალური ასაკის, სქესის, სოციალური, პროფესიული და სხვა პირობების მიხედვით.

სხეულის სიცოცხლისთვის განსაკუთრებული მნიშვნელობა ენიჭება სისხლის შემადგენლობის მუდმივობას - სხეულის თხევად საფუძველს (ფლუიდმატრიქსი), როგორც ამას ვ. ქენონი ამბობს. ცნობილია მისი აქტიური რეაქციის სტაბილურობა (pH), ოსმოსური წნევა, ელექტროლიტების თანაფარდობა (ნატრიუმი, კალციუმი, ქლორი, მაგნიუმი, ფოსფორი), გლუკოზის შემცველობა, წარმოქმნილი ელემენტების რაოდენობა და ა.შ. მაგალითად, სისხლის pH. 7,35-7,47-ს, როგორც წესი, არ იცვლება. მჟავა-ტუტოვანი მეტაბოლიზმის მძიმე დარღვევებიც კი ქსოვილოვან სითხეში მჟავების პათოლოგიური დაგროვებით, მაგალითად დიაბეტური აციდოზით, ძალიან მცირე გავლენას ახდენს სისხლის აქტიურ რეაქციაზე. იმისდა მიუხედავად, რომ სისხლისა და ქსოვილის სითხის ოსმოსური წნევა ექვემდებარება უწყვეტ რყევებს ინტერსტიციული მეტაბოლიზმის ოსმოტურად აქტიური პროდუქტების მუდმივი მიწოდების გამო, ის რჩება გარკვეულ დონეზე და იცვლება მხოლოდ გარკვეულ მძიმე პათოლოგიურ პირობებში. მუდმივი ოსმოსური წნევის შენარჩუნებას უდიდესი მნიშვნელობა აქვს წყლის მეტაბოლიზმისა და ორგანიზმში იონური ბალანსის შესანარჩუნებლად. ნატრიუმის იონების კონცენტრაცია შიდა გარემოში ყველაზე მუდმივია. სხვა ელექტროლიტების შემცველობა ასევე იცვლება ვიწრო ფარგლებში. დიდი რაოდენობით ოსმორეცეპტორების არსებობა ქსოვილებსა და ორგანოებში, მათ შორის ცენტრალურ ნერვულ წარმონაქმნებში (ჰიპოთალამუსი, ჰიპოკამპი), და წყლის მეტაბოლიზმის და იონური შემადგენლობის რეგულატორების კოორდინირებული სისტემა საშუალებას აძლევს სხეულს სწრაფად აღმოფხვრას ოსმოსური წნევის ცვლილებები. სისხლი, რომელიც წარმოიქმნება, მაგალითად, როდესაც წყალი შედის სხეულში.

იმისდა მიუხედავად, რომ სისხლი წარმოადგენს სხეულის ზოგად შინაგან გარემოს, ორგანოებისა და ქსოვილების უჯრედები უშუალოდ არ შედის მასთან კონტაქტში. მრავალუჯრედულ ორგანიზმებში თითოეულ ორგანოს აქვს საკუთარი შიდა გარემო (მიკროგარემო), რომელიც შეესაბამება მის სტრუქტურულ და ფუნქციურ მახასიათებლებს, ხოლო ორგანოების ნორმალური მდგომარეობა დამოკიდებულია ამ მიკროგარემოს ქიმიურ შემადგენლობაზე, ფიზიკურ-ქიმიურ, ბიოლოგიურ და სხვა თვისებებზე. მის ჰომეოსტაზს განსაზღვრავს ჰისტოჰემატური ბარიერების ფუნქციური მდგომარეობა და მათი გამტარიანობა სისხლ-ქსოვილოვანი სითხის მიმართულებით; ქსოვილის სითხე - სისხლი.

ცენტრალური ნერვული სისტემის აქტივობისთვის შიდა გარემოს მუდმივობას განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს: უმნიშვნელო ქიმიურმა და ფიზიკურ-ქიმიურმა ცვლილებებმაც კი, რომლებიც ხდება ცერებროსპინალურ სითხეში, გლიასა და პერიუჯრედულ სივრცეებში, შეიძლება გამოიწვიოს ცალკეულ ნეირონებში სასიცოცხლო პროცესების ნაკადის მკვეთრი დარღვევა. ან მათ ანსამბლებში. რთული ჰომეოსტატიკური სისტემა, რომელიც მოიცავს სხვადასხვა ნეიროჰუმორულ, ბიოქიმიურ, ჰემოდინამიკურ და სხვა მარეგულირებელ მექანიზმებს, არის სისტემა არტერიული წნევის ოპტიმალური დონის უზრუნველსაყოფად. ამ შემთხვევაში, არტერიული წნევის დონის ზედა ზღვარი განისაზღვრება სხეულის სისხლძარღვთა სისტემის ბარორეცეპტორების ფუნქციონირებით, ხოლო ქვედა ზღვარი განისაზღვრება ორგანიზმის სისხლმომარაგების საჭიროებებით.

უმაღლესი ცხოველებისა და ადამიანების ორგანიზმში ყველაზე მოწინავე ჰომეოსტატიკური მექანიზმები მოიცავს თერმორეგულაციის პროცესებს; ჰომეოთერმულ ცხოველებში ტემპერატურის მერყეობა სხეულის შიდა ნაწილებში არ აღემატება მეათედი გრადუსს გარემოში ტემპერატურის ყველაზე მკვეთრი ცვლილების დროს.

ნერვული აპარატის ორგანიზაციული როლი (ნერვიზმის პრინციპი) საფუძვლად უდევს ფართოდ ცნობილ იდეებს ჰომეოსტაზის პრინციპების არსის შესახებ. თუმცა, არც დომინანტური პრინციპი, არც ბარიერული ფუნქციების თეორია, არც ზოგადი ადაპტაციის სინდრომი, არც ფუნქციური სისტემების თეორია, არც ჰომეოსტაზის ჰიპოთალამური რეგულირება და მრავალი სხვა თეორია არ შეუძლია მთლიანად გადაჭრას ჰომეოსტაზის პრობლემა.

ზოგიერთ შემთხვევაში, ჰომეოსტაზის იდეა არ არის მთლიანად ლეგიტიმურად გამოყენებული იზოლირებული ფიზიოლოგიური მდგომარეობის, პროცესების და სოციალური ფენომენების ასახსნელად. ასე გაჩნდა ლიტერატურაში ტერმინები „იმუნოლოგიური“, „ელექტროლიტური“, „სისტემური“, „მოლეკულური“, „ფიზიკურ-ქიმიური“, „გენეტიკური ჰომეოსტაზი“ და ა.შ. ცდილობდნენ ჰომეოსტაზის პრობლემა თვითრეგულაციის პრინციპამდე დაეყვანათ. ჰომეოსტაზის პრობლემის გადაჭრის მაგალითი კიბერნეტიკის პერსპექტივიდან არის ეშბის მცდელობა (W.R. Ashby, 1948) ააშენოს თვითრეგულირებადი მოწყობილობა, რომელიც მოდელირებს ცოცხალი ორგანიზმების უნარს შეინარჩუნონ გარკვეული რაოდენობის დონე ფიზიოლოგიურად მისაღებ საზღვრებში.

პრაქტიკაში, მკვლევარები და კლინიკები აწყდებიან სხეულის ადაპტაციური (ადაპტაციური) ან კომპენსატორული შესაძლებლობების შეფასების, მათი რეგულირების, გაძლიერებისა და მობილიზაციისა და სხეულის პასუხების წინასწარმეტყველებას შემაშფოთებელ გავლენებზე. ვეგეტატიური არასტაბილურობის ზოგიერთი მდგომარეობა, რომელიც გამოწვეულია მარეგულირებელი მექანიზმების უკმარისობით, ჭარბი ან არაადეკვატურობით, განიხილება "ჰომეოსტაზის დაავადებებად". გარკვეული კონვენციით, ეს შეიძლება მოიცავდეს ფუნქციურ დარღვევებს სხეულის ნორმალურ ფუნქციონირებაში, რომელიც დაკავშირებულია მის დაბერებასთან, ბიოლოგიური რითმების იძულებით რესტრუქტურიზაციასთან, ვეგეტატიური დისტონიის ზოგიერთ ფენომენთან, ჰიპერ და ჰიპოკომპენსატორულ რეაქტიულობასთან სტრესული და ექსტრემალური გავლენის ქვეშ და ა.შ.

ფიზიოლოგიურ ექსპერიმენტებში და კლინიკურ პრაქტიკაში ჰომეოსტატიკური მექანიზმების მდგომარეობის შესაფასებლად გამოიყენება სხვადასხვა დოზირებული ფუნქციური ტესტები (სიცივე, სიცხე, ადრენალინი, ინსულინი, მეზატონი და ა.შ.) ბიოლოგიურად აქტიური ნივთიერებების (ჰორმონები, შუამავლები, მეტაბოლიტები) თანაფარდობის განსაზღვრით. ) სისხლში და შარდში და ა.შ. დ.

ჰომეოსტაზის ბიოფიზიკური მექანიზმები.

ქიმიური ბიოფიზიკის თვალსაზრისით, ჰომეოსტაზი არის მდგომარეობა, რომლის დროსაც ორგანიზმში ენერგიის გარდაქმნაზე პასუხისმგებელი ყველა პროცესი დინამიურ წონასწორობაშია. ეს მდგომარეობა ყველაზე სტაბილურია და შეესაბამება ფიზიოლოგიურ ოპტიმალს. თერმოდინამიკის ცნებების შესაბამისად, ორგანიზმს და უჯრედს შეუძლია არსებობდეს და მოერგოს გარემო პირობებს, რომლებშიც ფიზიკურ და ქიმიურ პროცესთა სტაციონარული მიმდინარეობა შეიძლება დამყარდეს ბიოლოგიურ სისტემაში, ე.ი. ჰომეოსტაზის. მთავარი როლი ჰომეოსტაზის დამყარებაში, უპირველეს ყოვლისა, ეკუთვნის უჯრედულ მემბრანულ სისტემებს, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან ბიოენერგეტიკულ პროცესებზე და არეგულირებენ უჯრედების მიერ ნივთიერებების შესვლისა და განთავისუფლების სიჩქარეს.

ამ თვალსაზრისით, დარღვევის ძირითადი მიზეზებია არაფერმენტული რეაქციები, რომლებიც წარმოიქმნება მემბრანებში, ნორმალური ცხოვრებისთვის უჩვეულო; უმეტეს შემთხვევაში, ეს არის ჟანგვის ჯაჭვის რეაქციები, რომლებიც მოიცავს თავისუფალ რადიკალებს, რომლებიც გვხვდება უჯრედის ფოსფოლიპიდებში. ეს რეაქციები იწვევს უჯრედების სტრუქტურული ელემენტების დაზიანებას და მარეგულირებელი ფუნქციის დარღვევას. ფაქტორები, რომლებიც იწვევენ ჰომეოსტაზის დარღვევას, ასევე მოიცავს რადიკალების წარმოქმნას - მაიონებელი გამოსხივება, ინფექციური ტოქსინები, გარკვეული საკვები, ნიკოტინი, ასევე ვიტამინების ნაკლებობა და ა.შ.

მემბრანების ჰომეოსტატიკური მდგომარეობისა და ფუნქციების სტაბილიზაციის ერთ-ერთი მთავარი ფაქტორია ბიოანტიოქსიდანტები, რომლებიც აფერხებენ ჟანგვითი რადიკალური რეაქციების განვითარებას.

ბავშვებში ჰომეოსტაზის ასაკთან დაკავშირებული მახასიათებლები.

სხეულის შინაგანი გარემოს მუდმივობა და ბავშვობაში ფიზიკური და ქიმიური მაჩვენებლების შედარებითი სტაბილურობა უზრუნველყოფილია ანაბოლური მეტაბოლური პროცესების გამოხატული უპირატესობით კატაბოლურზე. ეს ზრდის შეუცვლელი პირობაა და განასხვავებს ბავშვის ორგანიზმს უფროსების ორგანიზმისაგან, რომლებშიც მეტაბოლური პროცესების ინტენსივობა დინამიურ წონასწორობაშია. ამ მხრივ, ბავშვის სხეულის ჰომეოსტაზის ნეიროენდოკრინული რეგულირება უფრო ინტენსიურია, ვიდრე მოზრდილებში. თითოეულ ასაკობრივ პერიოდს ახასიათებს ჰომეოსტაზის მექანიზმების სპეციფიკური მახასიათებლები და მათი რეგულირება. ამიტომ, ბავშვებს უფრო მეტად აქვთ ჰომეოსტაზის მძიმე დარღვევები, ვიდრე მოზრდილებში, ხშირად სიცოცხლისათვის საშიში. ეს დარღვევები ყველაზე ხშირად ასოცირდება თირკმელების ჰომეოსტატიკური ფუნქციების მოუმწიფებლობასთან, კუჭ-ნაწლავის ტრაქტის ან ფილტვების რესპირატორული ფუნქციის დარღვევასთან.

ბავშვის ზრდას, რომელიც გამოიხატება მისი უჯრედების მასის ზრდით, თან ახლავს ორგანიზმში სითხის განაწილების მკაფიო ცვლილებები. უჯრედგარე სითხის მოცულობის აბსოლუტური მატება ჩამორჩება მთლიანი წონის მატების მაჩვენებელს, ამიტომ შიდა გარემოს ფარდობითი მოცულობა, გამოხატული სხეულის წონის პროცენტულად, ასაკთან ერთად მცირდება. ეს დამოკიდებულება განსაკუთრებით გამოხატულია დაბადებიდან პირველ წელს. უფროს ბავშვებში მცირდება უჯრედგარე სითხის ფარდობითი მოცულობის ცვლილების სიჩქარე. სითხის მოცულობის მუდმივობის რეგულირების სისტემა (მოცულობის რეგულირება) უზრუნველყოფს წყლის ბალანსის გადახრების კომპენსაციას საკმაოდ ვიწრო ფარგლებში. ახალშობილებში და მცირეწლოვან ბავშვებში ქსოვილის ჰიდრატაციის მაღალი ხარისხი განსაზღვრავს ბავშვის წყლის საჭიროებას (სხეულის წონის ერთეულზე) მნიშვნელოვნად მაღალია, ვიდრე მოზრდილებში. წყლის დაკარგვა ან მისი შეზღუდვა სწრაფად იწვევს დეჰიდრატაციის განვითარებას უჯრედგარე სექტორის, ანუ შიდა გარემოს გამო. ამავდროულად, თირკმელები - მოცულობის რეგულაციის სისტემის მთავარი აღმასრულებელი ორგანოები - არ უზრუნველყოფენ წყლის დაზოგვას. რეგულირების შემზღუდველი ფაქტორი არის თირკმლის მილაკოვანი სისტემის მოუმწიფებლობა. ახალშობილებში და მცირეწლოვან ბავშვებში ჰომეოსტაზის ნეიროენდოკრინული კონტროლის კრიტიკული მახასიათებელია ალდოსტერონის შედარებით მაღალი სეკრეცია და თირკმლის ექსკრეცია, რაც პირდაპირ გავლენას ახდენს ქსოვილების ჰიდრატაციის სტატუსზე და თირკმლის მილაკების ფუნქციაზე.

ასევე შეზღუდულია ბავშვებში სისხლის პლაზმისა და უჯრედგარე სითხის ოსმოსური წნევის რეგულირება. შიდა გარემოს ოსმოლარობა მერყეობს უფრო ფართო დიაპაზონში ( 50 mOsm/l) , ვიდრე მოზარდები

( 6 mOsm/l) . ეს გამოწვეულია სხეულის უფრო დიდი ფართობით 1 კგ-ზე წონაში და, შესაბამისად, სუნთქვის დროს წყლის უფრო მნიშვნელოვანი დანაკარგებით, ასევე ბავშვებში შარდის კონცენტრაციის თირკმლის მექანიზმების მოუმწიფებლობით. ჰომეოსტაზის დარღვევა, რომელიც გამოიხატება ჰიპეროსმოზით, განსაკუთრებით ხშირია ბავშვებში ახალშობილთა პერიოდში და სიცოცხლის პირველ თვეებში; ხანდაზმულ ასაკში იწყება ჰიპოოსმოზი, რომელიც ძირითადად დაკავშირებულია კუჭ-ნაწლავის ან თირკმელების დაავადებებთან. ნაკლებად შესწავლილია ჰომეოსტაზის იონური რეგულირება, რომელიც მჭიდროდ არის დაკავშირებული თირკმელების აქტივობასთან და კვების ხასიათთან.

ადრე ითვლებოდა, რომ უჯრედგარე სითხის ოსმოსური წნევის განმსაზღვრელი მთავარი ფაქტორი იყო ნატრიუმის კონცენტრაცია, მაგრამ უახლესმა კვლევებმა აჩვენა, რომ არ არსებობს ახლო კორელაცია სისხლის პლაზმაში ნატრიუმის შემცველობასა და მთლიანი ოსმოსური წნევის მნიშვნელობას შორის. პათოლოგიაში. გამონაკლისი არის პლაზმური ჰიპერტენზია. ამიტომ, ჰომეოსტატიკური თერაპიის ჩატარება გლუკოზა-მარილის ხსნარების მიღებით მოითხოვს არა მხოლოდ ნატრიუმის შემცველობის მონიტორინგს შრატში ან სისხლის პლაზმაში, არამედ უჯრედგარე სითხის მთლიანი ოსმოლარობის ცვლილებასაც. შაქრისა და შარდოვანას კონცენტრაციას დიდი მნიშვნელობა აქვს შიდა გარემოში ზოგადი ოსმოსური წნევის შესანარჩუნებლად. ამ ოსმოტურად აქტიური ნივთიერებების შემცველობა და მათი გავლენა წყალ-მარილის მეტაბოლიზმზე შეიძლება მკვეთრად გაიზარდოს მრავალ პათოლოგიურ პირობებში. ამიტომ ჰომეოსტაზის რაიმე დარღვევის შემთხვევაში საჭიროა შაქრისა და შარდოვანას კონცენტრაციის დადგენა. ზემოაღნიშნულიდან გამომდინარე, მცირეწლოვან ბავშვებში წყალ-მარილისა და ცილის რეჟიმის დარღვევის შემთხვევაში შეიძლება განვითარდეს ლატენტური ჰიპერ- ან ჰიპოოსმოზის მდგომარეობა, ჰიპერაზოტემია.

ბავშვებში ჰომეოსტაზის დამახასიათებელი მნიშვნელოვანი მაჩვენებელია სისხლში და უჯრედგარე სითხეში წყალბადის იონების კონცენტრაცია. ანტენატალურ და ადრეულ პოსტნატალურ პერიოდებში მჟავა-ტუტოვანი ბალანსის რეგულირება მჭიდროდ არის დაკავშირებული სისხლის ჟანგბადით გაჯერების ხარისხთან, რაც აიხსნება ბიოენერგეტიკულ პროცესებში ანაერობული გლიკოლიზის შედარებითი უპირატესობით. უფრო მეტიც, ნაყოფში ზომიერი ჰიპოქსიაც კი თან ახლავს მის ქსოვილებში რძემჟავას დაგროვებას. გარდა ამისა, თირკმელების აციდოგენეტიკური ფუნქციის მოუმწიფებლობა ქმნის წინაპირობებს „ფიზიოლოგიური“ აციდოზის განვითარებისათვის (სხეულში მჟავა-ტუტოვანი ბალანსის ცვლილება მჟავა ანიონების რაოდენობის შედარებით გაზრდისკენ). ჰომეოსტაზის თავისებურებების გამო, ახალშობილებს ხშირად აღენიშნებათ დარღვევები, რომლებიც ესაზღვრება ფიზიოლოგიურ და პათოლოგიურს.

ნეიროენდოკრინული სისტემის რესტრუქტურიზაცია პუბერტატის დროს (პუბერტატი) ასევე დაკავშირებულია ჰომეოსტაზის ცვლილებებთან. თუმცა აღმასრულებელი ორგანოების (თირკმლების, ფილტვების) ფუნქციები ამ ასაკში აღწევს მაქსიმალურ სიმწიფეს, ამიტომ მძიმე სინდრომები ან ჰომეოსტაზის დაავადებები იშვიათია და უფრო ხშირად ვსაუბრობთ მეტაბოლიზმის კომპენსირებულ ცვლილებებზე, რომელთა აღმოჩენაც შესაძლებელია. ბიოქიმიური სისხლის ანალიზით. კლინიკაში, ბავშვებში ჰომეოსტაზის დასახასიათებლად აუცილებელია შემდეგი მაჩვენებლების გამოკვლევა: ჰემატოკრიტი, საერთო ოსმოსური წნევა, ნატრიუმის, კალიუმის, შაქრის, ბიკარბონატების და შარდოვანას შემცველობა სისხლში, აგრეთვე სისხლის pH, p0 2 და pCO. 2.

ჰომეოსტაზის თავისებურებები ხანდაზმულ და ხანდაზმულ ასაკში.

ჰომეოსტატიკური მნიშვნელობების იგივე დონე სხვადასხვა ასაკობრივ პერიოდში შენარჩუნებულია მათი რეგულირების სისტემების სხვადასხვა ცვლის გამო. მაგალითად, ახალგაზრდებში არტერიული წნევის დონის მდგრადობა შენარჩუნებულია უფრო მაღალი გულის გამომუშავებისა და დაბალი საერთო პერიფერიული სისხლძარღვთა წინააღმდეგობის გამო, ხოლო ხანდაზმულებში და ხანდაზმულებში - უფრო მაღალი საერთო პერიფერიული წინააღმდეგობის და გულის გამომუშავების შემცირების გამო. სხეულის დაბერების დროს, ყველაზე მნიშვნელოვანი ფიზიოლოგიური ფუნქციების მუდმივობა შენარჩუნებულია საიმედოობის შემცირებისა და ჰომეოსტაზის ფიზიოლოგიური ცვლილებების შესაძლო დიაპაზონის შემცირების პირობებში. ფარდობითი ჰომეოსტაზის შენარჩუნება მნიშვნელოვანი სტრუქტურული, მეტაბოლური და ფუნქციური ცვლილებების დროს მიიღწევა იმით, რომ ერთდროულად ხდება არა მხოლოდ განადგურება, დარღვევა და დეგრადაცია, არამედ სპეციფიკური ადაპტაციური მექანიზმების შემუშავება. ამის გამო შენარჩუნებულია სისხლში შაქრის მუდმივი დონე, სისხლის pH, ოსმოსური წნევა, უჯრედის მემბრანის პოტენციალი და ა.შ.

დაბერების პროცესში ჰომეოსტაზის შესანარჩუნებლად მნიშვნელოვანი მნიშვნელობა აქვს ნეიროჰუმორული რეგულირების მექანიზმების ცვლილებებს, ქსოვილების მგრძნობელობის მატებას ჰორმონების და შუამავლების მოქმედების მიმართ ნერვული გავლენის შესუსტების ფონზე.

ორგანიზმის დაბერებასთან ერთად მნიშვნელოვნად იცვლება გულის მუშაობა, ფილტვის ვენტილაცია, გაზების გაცვლა, თირკმლის ფუნქციები, საჭმლის მომნელებელი ჯირკვლების სეკრეცია, ენდოკრინული ჯირკვლების ფუნქცია, ნივთიერებათა ცვლა და ა.შ.. ეს ცვლილებები შეიძლება დავახასიათოთ ჰომეორეზით - დროთა განმავლობაში მეტაბოლიზმის და ფიზიოლოგიური ფუნქციების ინტენსივობის ცვლილებების ბუნებრივი ტრაექტორია (დინამიკა). ასაკთან დაკავშირებული ცვლილებების მიმდინარეობის მნიშვნელობა ძალზე მნიშვნელოვანია ადამიანის დაბერების პროცესის დასახასიათებლად და მისი ბიოლოგიური ასაკის დასადგენად.

სიბერეში და სიბერეში მცირდება ადაპტაციური მექანიზმების ზოგადი პოტენციალი. ამიტომ, სიბერეში, გაზრდილი დატვირთვის, სტრესის და სხვა სიტუაციების დროს, იზრდება ადაპტაციის მექანიზმების უკმარისობის და ჰომეოსტაზის დარღვევის ალბათობა. ჰომეოსტაზის მექანიზმების სანდოობის ეს დაქვეითება სიბერეში პათოლოგიური დარღვევების განვითარების ერთ-ერთი უმნიშვნელოვანესი წინაპირობაა.

ამრიგად, ჰომეოსტაზი არის განუყოფელი კონცეფცია, რომელიც ფუნქციურად და მორფოლოგიურად აერთიანებს გულ-სისხლძარღვთა სისტემა, სასუნთქი სისტემა, თირკმლის სისტემა, წყალ-ელექტროლიტური მეტაბოლიზმი, მჟავა-ტუტოვანი ბალანსი.

მთავარი მიზანი გულ-სისხლძარღვთა სისტემის - სისხლის მიწოდება და განაწილება ყველა მიკროცირკულაციის აუზში. გულის მიერ 1 წუთში გამოდევნილი სისხლის რაოდენობა არის წუთიანი მოცულობა. თუმცა, გულ-სისხლძარღვთა სისტემის ფუნქცია არ არის უბრალოდ მოცემული წუთიანი მოცულობის შენარჩუნება და მისი განაწილება აუზებს შორის, არამედ წუთმოცულობის შეცვლა სხვადასხვა სიტუაციებში ქსოვილის საჭიროებების დინამიკის შესაბამისად.

სისხლის მთავარი ამოცანაა ჟანგბადის ტრანსპორტირება. ბევრი ქირურგიული პაციენტი განიცდის გულის გამომუშავების მკვეთრ ვარდნას, რაც აფერხებს ჟანგბადის მიწოდებას ქსოვილებში და შეიძლება გამოიწვიოს უჯრედების, ორგანოების და მთელი სხეულის სიკვდილიც კი. ამიტომ გულ-სისხლძარღვთა სისტემის ფუნქციის შეფასებისას მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული არა მხოლოდ წუთმოცულობა, არამედ ქსოვილებისთვის ჟანგბადის მიწოდება და მათი საჭიროება.

მთავარი მიზანი სასუნთქი სისტემები - ორგანიზმსა და გარემოს შორის გაზის ადეკვატური გაცვლის უზრუნველყოფა მეტაბოლური პროცესების მუდმივად ცვალებადი ტემპით. რესპირატორული სისტემის ნორმალური ფუნქციაა არტერიულ სისხლში ჟანგბადის და ნახშირორჟანგის მუდმივი დონის შენარჩუნება ფილტვის მიმოქცევაში ნორმალური სისხლძარღვთა წინააღმდეგობით და რესპირატორული მუშაობისთვის ენერგიის ნორმალური დახარჯვით.

ეს სისტემა მჭიდროდ არის დაკავშირებული სხვა სისტემებთან და, პირველ რიგში, გულ-სისხლძარღვთა სისტემასთან. რესპირატორული სისტემის ფუნქცია მოიცავს ვენტილაციას, ფილტვის ცირკულაციას, აირების დიფუზიას ალვეოლურ-კაპილარულ მემბრანაზე, აირების ტრანსპორტირებას სისხლით და ქსოვილის სუნთქვით.

ფუნქციები თირკმლის სისტემა : თირკმელები არის მთავარი ორგანო, რომელიც შექმნილია სხეულის ფიზიკური და ქიმიური პირობების მუდმივობის შესანარჩუნებლად. მათი მთავარი ფუნქცია ექსკრეციაა. იგი მოიცავს: წყლისა და ელექტროლიტური ბალანსის რეგულირებას, მჟავა-ტუტოვანი ბალანსის შენარჩუნებას და ცილებისა და ცხიმების მეტაბოლური პროდუქტების ორგანიზმიდან გამოდევნას.

ფუნქციები წყალ-ელექტროლიტური მეტაბოლიზმი : სხეულში წყალი ასრულებს სატრანსპორტო როლს, ავსებს უჯრედებს, ინტერსტიციულ (შუალედურ) და სისხლძარღვთა სივრცეებს, არის მარილების, კოლოიდების და კრისტალოიდების გამხსნელი და მონაწილეობს ბიოქიმიურ რეაქციებში. ყველა ბიოქიმიური სითხე ელექტროლიტია, რადგან წყალში გახსნილი მარილები და კოლოიდები დისოცირებულ მდგომარეობაშია. ელექტროლიტების ყველა ფუნქციის ჩამოთვლა შეუძლებელია, მაგრამ მთავარია: ოსმოსური წნევის შენარჩუნება, შიდა გარემოს რეაქციის შენარჩუნება, ბიოქიმიურ რეაქციებში მონაწილეობა.

მთავარი მიზანი მჟავა-ტუტოვანი ბალანსი არის სხეულის სითხეების მუდმივი pH-ის შენარჩუნება, როგორც ნორმალური ბიოქიმიური რეაქციების საფუძველი და, შესაბამისად, სიცოცხლის აქტივობა. მეტაბოლიზმი ხდება ფერმენტული სისტემების შეუცვლელი მონაწილეობით, რომელთა აქტივობა მჭიდროდ არის დამოკიდებული ელექტროლიტის ქიმიურ რეაქციაზე. წყალ-ელექტროლიტურ მეტაბოლიზმთან ერთად, მჟავა-ტუტოვანი ბალანსი გადამწყვეტ როლს ასრულებს ბიოქიმიური რეაქციების მოწესრიგებაში. ბუფერული სისტემები და სხეულის მრავალი ფიზიოლოგიური სისტემა მონაწილეობს მჟავა-ტუტოვანი ბალანსის რეგულირებაში.

ჰომეოსტაზი

ჰომეოსტაზი, ჰომეორეზი, ჰომეომორფოზი - სხეულის მდგომარეობის მახასიათებლები.ორგანიზმის სისტემური არსი, უპირველეს ყოვლისა, გამოიხატება მის თვითრეგულირების უნარში მუდმივად ცვალებად გარემო პირობებში. ვინაიდან სხეულის ყველა ორგანო და ქსოვილი შედგება უჯრედებისგან, რომელთაგან თითოეული შედარებით დამოუკიდებელი ორგანიზმია, ადამიანის სხეულის შიდა გარემოს მდგომარეობას დიდი მნიშვნელობა აქვს მისი ნორმალური ფუნქციონირებისთვის. ადამიანის სხეულისთვის - მიწის არსებისთვის - გარემო შედგება ატმოსფეროსა და ბიოსფეროსგან, ხოლო ის გარკვეულწილად ურთიერთქმედებს ლითოსფეროსთან, ჰიდროსფეროსთან და ნოოსფეროსთან. ამავდროულად, ადამიანის სხეულის უჯრედების უმეტესობა ჩაეფლო თხევად გარემოში, რომელიც წარმოდგენილია სისხლით, ლიმფით და უჯრედშორისი სითხით. მხოლოდ მთლიანი ქსოვილები უშუალოდ ურთიერთქმედებენ ადამიანის გარემოსთან; ყველა სხვა უჯრედი იზოლირებულია გარე სამყაროსგან, რაც საშუალებას აძლევს სხეულს დიდწილად სტანდარტიზდეს მათი არსებობის პირობები. კერძოდ, სხეულის მუდმივი ტემპერატურის შენარჩუნების უნარი დაახლოებით 37 ° C უზრუნველყოფს მეტაბოლური პროცესების სტაბილურობას, რადგან ყველა ბიოქიმიური რეაქცია, რომელიც წარმოადგენს მეტაბოლიზმის არსს, ძალიან არის დამოკიდებული ტემპერატურაზე. თანაბრად მნიშვნელოვანია სხეულის თხევად მედიაში ჟანგბადის, ნახშირორჟანგის, სხვადასხვა იონების კონცენტრაციის და ა.შ. მუდმივი დაძაბულობის შენარჩუნება. არსებობის ნორმალურ პირობებში, მათ შორის ადაპტაციისა და აქტივობის დროს, წარმოიქმნება ამ ტიპის პარამეტრების მცირე გადახრები, მაგრამ ისინი სწრაფად აღმოიფხვრება და სხეულის შიდა გარემო უბრუნდება სტაბილურ ნორმას. XIX საუკუნის დიდი ფრანგი ფიზიოლოგი. კლოდ ბერნარდი ამტკიცებდა: „შინაგანი გარემოს მუდმივობა შეუცვლელი პირობაა თავისუფალი ცხოვრებისათვის“. ფიზიოლოგიურ მექანიზმებს, რომლებიც უზრუნველყოფენ მუდმივი შიდა გარემოს შენარჩუნებას, ეწოდება ჰომეოსტატიკური, ხოლო თავად ფენომენს, რომელიც ასახავს სხეულის შინაგანი გარემოს თვითრეგულირების უნარს, ეწოდება ჰომეოსტაზი. ეს ტერმინი 1932 წელს შემოიღო W. Cannon-მა, მე-20 საუკუნის ერთ-ერთმა ფიზიოლოგმა, რომელიც N.A. Bernstein-თან, P.K.Anokhin-თან და N. Wiener-თან ერთად იდგა კონტროლის მეცნიერების - კიბერნეტიკის საწყისებზე. ტერმინი "ჰომეოსტაზი" გამოიყენება არა მხოლოდ ფიზიოლოგიურ, არამედ კიბერნეტიკურ კვლევებში, რადგან რთული სისტემის ნებისმიერი მახასიათებლის მუდმივობის შენარჩუნება ნებისმიერი მენეჯმენტის მთავარი მიზანია.

კიდევ ერთმა გამორჩეულმა მკვლევარმა, კ. ვადინგტონმა, ყურადღება გაამახვილა იმ ფაქტზე, რომ სხეულს შეუძლია შეინარჩუნოს არა მხოლოდ შინაგანი მდგომარეობის სტაბილურობა, არამედ დინამიური მახასიათებლების შედარებითი მუდმივობა, ანუ პროცესების მიმდინარეობა დროთა განმავლობაში. ამ ფენომენს ჰომეოსტაზის ანალოგიით ეწოდა ჰომეორეზი. მას განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს მზარდი და განვითარებადი ორგანიზმისთვის და მდგომარეობს იმაში, რომ ორგანიზმს შეუძლია შეინარჩუნოს (რა თქმა უნდა გარკვეულ ფარგლებში) „განვითარების არხი“ მისი დინამიური გარდაქმნების დროს. კერძოდ, თუ ბავშვი, ავადმყოფობის ან სოციალური მიზეზების გამო (ომი, მიწისძვრა და ა.შ.) გამოწვეული ცხოვრების პირობების მკვეთრი გაუარესების გამო, მნიშვნელოვნად ჩამორჩება ნორმალურად განვითარებულ თანატოლებს, ეს არ ნიშნავს, რომ ასეთი ჩამორჩენა ფატალური და შეუქცევადია. . თუ არახელსაყრელი მოვლენების პერიოდი მთავრდება და ბავშვი იღებს განვითარებისთვის ადეკვატურ პირობებს, მაშინ როგორც ზრდაში, ასევე ფუნქციური განვითარების დონეზე ის მალე ეწევა თანატოლებს და მომავალში მნიშვნელოვნად არ განსხვავდება მათგან. ამით აიხსნება ის ფაქტი, რომ ბავშვები, რომლებმაც ადრეულ ასაკში განიცადეს სერიოზული დაავადება, ხშირად იზრდებიან ჯანმრთელ და პროპორციულ ზრდასრულებად. ჰომეორეზი გადამწყვეტ როლს ასრულებს როგორც ონტოგენეტიკური განვითარების კონტროლში, ასევე ადაპტაციის პროცესებში. იმავდროულად, ჰომეორეზის ფიზიოლოგიური მექანიზმები ჯერ კიდევ არ არის საკმარისად შესწავლილი.

სხეულის მუდმივობის თვითრეგულირების მესამე ფორმაა ჰომეომორფოზი - მუდმივი ფორმის შენარჩუნების უნარი. ეს მახასიათებელი უფრო ზრდასრული ორგანიზმისთვისაა დამახასიათებელი, ვინაიდან ზრდა და განვითარება შეუთავსებელია ფორმის უცვლელობასთან. მიუხედავად ამისა, თუ გავითვალისწინებთ ხანმოკლე პერიოდებს, განსაკუთრებით ზრდის დათრგუნვის პერიოდებში, მაშინ ბავშვებში ჰომეომორფოზის უნარი გვხვდება. საქმე იმაშია, რომ ორგანიზმში ხდება მისი შემადგენელი უჯრედების თაობების უწყვეტი ცვლილება. უჯრედები დიდხანს არ ცოცხლობენ (გამონაკლისი მხოლოდ ნერვული უჯრედებია): სხეულის უჯრედების ნორმალური სიცოცხლის ხანგრძლივობა კვირები ან თვეებია. მიუხედავად ამისა, უჯრედების ყოველი ახალი თაობა თითქმის ზუსტად იმეორებს წინა თაობის ფორმას, ზომას, მდებარეობას და, შესაბამისად, ფუნქციურ თვისებებს. სპეციალური ფიზიოლოგიური მექანიზმები ხელს უშლის სხეულის წონის მნიშვნელოვან ცვლილებებს მარხვის ან ჭარბი კვების პირობებში. კერძოდ, მარხვის დროს მკვეთრად იმატებს საკვები ნივთიერებების მონელება, ჭარბი ჭამის დროს კი, პირიქით, საკვებით მომარაგებული ცილების, ცხიმებისა და ნახშირწყლების უმეტესი ნაწილი ორგანიზმისთვის ყოველგვარი სარგებლობის გარეშე „იწვება“. დადასტურდა (N.A. სმირნოვა), რომ მოზრდილებში სხეულის წონის მკვეთრი და მნიშვნელოვანი ცვლილებები (ძირითადად ცხიმის ოდენობის გამო) ნებისმიერი მიმართულებით არის ადაპტაციის წარუმატებლობის, გადაჭარბებული დატვირთვის უეჭველი ნიშნები და მიუთითებს სხეულის ფუნქციურ დარღვევებზე. . ბავშვის ორგანიზმი განსაკუთრებით მგრძნობიარე ხდება გარე გავლენის მიმართ ყველაზე სწრაფი ზრდის პერიოდში. ჰომეომორფოზის დარღვევა ისეთივე არახელსაყრელი ნიშანია, როგორც ჰომეოსტაზისა და ჰომეორეზის დარღვევა.

ბიოლოგიური მუდმივების ცნება.სხეული არის სხვადასხვა ნივთიერებების უზარმაზარი რაოდენობის კომპლექსი. სხეულის უჯრედების სიცოცხლის განმავლობაში ამ ნივთიერებების კონცენტრაცია შეიძლება მნიშვნელოვნად შეიცვალოს, რაც ნიშნავს შიდა გარემოს ცვლილებას. წარმოუდგენელი იქნებოდა, თუ ორგანიზმის კონტროლის სისტემები აიძულეს აკონტროლონ ყველა ამ ნივთიერების კონცენტრაცია, ე.ი. აქვს მრავალი სენსორი (რეცეპტორი), მუდმივად აანალიზებს მიმდინარე მდგომარეობას, იღებს საკონტროლო გადაწყვეტილებებს და აკონტროლებს მათ ეფექტურობას. არც ინფორმაცია და არც ორგანიზმის ენერგეტიკული რესურსები არ იქნება საკმარისი ყველა პარამეტრის კონტროლის ასეთი რეჟიმისთვის. ამრიგად, სხეული შემოიფარგლება ყველაზე მნიშვნელოვანი ინდიკატორების შედარებით მცირე რაოდენობის მონიტორინგით, რომლებიც უნდა შენარჩუნდეს შედარებით მუდმივ დონეზე სხეულის უჯრედების დიდი უმრავლესობის კეთილდღეობისთვის. ეს ყველაზე მკაცრად ჰომეოსტაზის პარამეტრები ამით გარდაიქმნება „ბიოლოგიურ მუდმივებად“ და მათი უცვლელობა უზრუნველყოფილია სხვა პარამეტრების ზოგჯერ საკმაოდ მნიშვნელოვანი რყევებით, რომლებიც არ არის კლასიფიცირებული, როგორც ჰომეოსტაზა. ამრიგად, ჰომეოსტაზის რეგულაციაში ჩართული ჰორმონების დონე შეიძლება შეიცვალოს სისხლში ათჯერ, რაც დამოკიდებულია შიდა გარემოს მდგომარეობაზე და გარე ფაქტორების ზემოქმედებაზე. ამავდროულად, ჰომეოსტაზის პარამეტრები მხოლოდ 10-20%-ით იცვლება.

ყველაზე მნიშვნელოვანი ბიოლოგიური მუდმივები.ყველაზე მნიშვნელოვან ბიოლოგიურ მუდმივთა შორის, რომელთა შენარჩუნებაზე შედარებით მუდმივ დონეზე პასუხისმგებელია სხეულის სხვადასხვა ფიზიოლოგიური სისტემა, უნდა აღვნიშნოთ სხეულის ტემპერატურა, სისხლში გლუკოზის დონე, H+ იონების შემცველობა სხეულის სითხეებში, ჟანგბადის და ნახშირორჟანგის ნაწილობრივი დაძაბულობა ქსოვილებში.

დაავადება, როგორც ჰომეოსტაზის დარღვევის ნიშანი ან შედეგი.ადამიანის თითქმის ყველა დაავადება დაკავშირებულია ჰომეოსტაზის დარღვევასთან. მაგალითად, მრავალი ინფექციური დაავადების დროს, ისევე როგორც ანთებითი პროცესების დროს, ორგანიზმში მკვეთრად ირღვევა ტემპერატურული ჰომეოსტაზი: ჩნდება ცხელება (ცხელება), ზოგჯერ სიცოცხლისათვის საშიში. ჰომეოსტაზის ამ დარღვევის მიზეზი შეიძლება იყოს როგორც ნეიროენდოკრინული რეაქციის მახასიათებლებში, ასევე პერიფერიული ქსოვილების აქტივობის დარღვევაში. ამ შემთხვევაში დაავადების გამოვლინება - მომატებული ტემპერატურა - ჰომეოსტაზის დარღვევის შედეგია.

როგორც წესი, ფებრილურ პირობებს თან ახლავს აციდოზი - მჟავა-ტუტოვანი ბალანსის დარღვევა და სხეულის სითხეების რეაქციის მჟავე მხარეზე გადასვლა. აციდოზი ასევე დამახასიათებელია ყველა დაავადებისთვის, რომელიც დაკავშირებულია გულ-სისხლძარღვთა და რესპირატორული სისტემების გაუარესებასთან (გულისა და სისხლძარღვთა დაავადებები, ბრონქოფილტვის სისტემის ანთებითი და ალერგიული დაზიანება და ა.შ.). აციდოზი ხშირად ახლავს ახალშობილის ცხოვრების პირველ საათებს, განსაკუთრებით იმ შემთხვევაში, თუ მას არ დაუწყია ნორმალურად სუნთქვა დაბადებისთანავე. ამ მდგომარეობის აღმოსაფხვრელად ახალშობილს ათავსებენ სპეციალურ კამერაში ჟანგბადის მაღალი შემცველობით. მეტაბოლური აციდოზი კუნთების მძიმე აქტივობის დროს შეიძლება მოხდეს ნებისმიერი ასაკის ადამიანში და გამოიხატება ქოშინით და ოფლიანობით, ასევე კუნთების ტკივილით. სამუშაოს დასრულების შემდეგ, აციდოზის მდგომარეობა შეიძლება გაგრძელდეს რამდენიმე წუთიდან 2-3 დღემდე, რაც დამოკიდებულია დაღლილობის ხარისხზე, ფიტნესზე და ჰომეოსტატიკური მექანიზმების ეფექტურობაზე.

დაავადებები, რომლებიც იწვევს წყალ-მარილის ჰომეოსტაზის დარღვევას, ძალიან საშიშია, მაგალითად, ქოლერა, რომლის დროსაც დიდი რაოდენობით წყალი გამოიყოფა ორგანიზმიდან და ქსოვილები კარგავენ ფუნქციურ თვისებებს. თირკმელების მრავალი დაავადება ასევე იწვევს წყლის მარილის ჰომეოსტაზის დარღვევას. ზოგიერთი ამ დაავადების შედეგად შესაძლოა განვითარდეს ალკალოზი - სისხლში ტუტე ნივთიერებების კონცენტრაციის გადაჭარბებული მატება და pH-ის მატება (ტუტე მხარეზე გადასვლა).

ზოგიერთ შემთხვევაში, ჰომეოსტაზის უმნიშვნელო, მაგრამ ხანგრძლივმა დარღვევამ შეიძლება გამოიწვიოს გარკვეული დაავადებების განვითარება. ამრიგად, არსებობს მტკიცებულება, რომ შაქრისა და ნახშირწყლების სხვა წყაროების ჭარბი მოხმარება, რომლებიც არღვევენ გლუკოზის ჰომეოსტაზს, იწვევს პანკრეასის დაზიანებას, რის შედეგადაც ადამიანს უვითარდება დიაბეტი. სახიფათოა აგრეთვე სუფრის და სხვა მინერალური მარილების, ცხელი სანელებლების და ა.შ. გადაჭარბებული მოხმარება, რომლებიც ზრდის ექსკრეტორულ სისტემაზე დატვირთვას. თირკმელებმა შესაძლოა ვერ გაუძლოს ორგანიზმიდან ამოღებულ ნივთიერებების სიმრავლეს, რაც იწვევს წყლის მარილის ჰომეოსტაზის დარღვევას. მისი ერთ-ერთი გამოვლინებაა შეშუპება - სითხის დაგროვება სხეულის რბილ ქსოვილებში. შეშუპების მიზეზი ჩვეულებრივ მდგომარეობს ან გულ-სისხლძარღვთა სისტემის უკმარისობაში, ან თირკმელების ფუნქციის დარღვევაში და, შედეგად, მინერალურ მეტაბოლიზმში.

ჰომეოსტაზი არის:

ჰომეოსტაზი

ჰომეოსტაზი(ძველი ბერძნული ὁμοιοστάσις ὁμοιος-დან - იდენტური, მსგავსი და στάσις - დგომა, უმოძრაობა) - თვითრეგულირება, ღია სისტემის უნარი შეინარჩუნოს თავისი შინაგანი მდგომარეობის მუდმივობა კოორდინირებული რეაქციების საშუალებით, რომლებიც მიზნად ისახავს დინამიური წონასწორობის შენარჩუნებას. სისტემის სურვილი, გაამრავლოს საკუთარი თავი, აღადგინოს დაკარგული წონასწორობა და გადალახოს გარე გარემოს წინააღმდეგობა.

პოპულაციის ჰომეოსტაზი არის მოსახლეობის უნარი, შეინარჩუნოს თავისი ინდივიდების გარკვეული რაოდენობა დიდი ხნის განმავლობაში.

ამერიკელმა ფიზიოლოგმა უოლტერ ბ. ქენონმა 1932 წელს თავის წიგნში „სხეულის სიბრძნე“ შემოგვთავაზა ეს ტერმინი, როგორც „კოორდინირებული ფიზიოლოგიური პროცესების, რომლებიც ინარჩუნებენ სხეულის სტაბილურ მდგომარეობას“. შემდგომში, ეს ტერმინი გაფართოვდა ნებისმიერი ღია სისტემის შიდა მდგომარეობის მუდმივობის დინამიურად შენარჩუნების უნარზე. თუმცა, შინაგანი გარემოს მუდმივობის იდეა ჩამოყალიბდა ჯერ კიდევ 1878 წელს ფრანგმა მეცნიერმა კლოდ ბერნარმა.

Ზოგადი ინფორმაცია

ტერმინი ჰომეოსტაზი ყველაზე ხშირად გამოიყენება ბიოლოგიაში. მრავალუჯრედიანმა ორგანიზმებმა უნდა შეინარჩუნონ მუდმივი შიდა გარემო არსებობისთვის. ბევრი ეკოლოგი დარწმუნებულია, რომ ეს პრინციპი გარე გარემოსაც ეხება. თუ სისტემა ვერ ახერხებს ბალანსის აღდგენას, მან საბოლოოდ შეიძლება შეწყვიტოს ფუნქციონირება.

კომპლექსურ სისტემებს - როგორიცაა ადამიანის სხეულს - უნდა ჰქონდეს ჰომეოსტაზი, რათა დარჩეს სტაბილური და არსებობდეს. ამ სისტემებმა არა მხოლოდ უნდა იბრძოლონ გადარჩენისთვის, მათ ასევე უნდა მოერგონ გარემო ცვლილებებს და განვითარდნენ.

ჰომეოსტაზის თვისებები

ჰომეოსტატიკური სისტემებს აქვთ შემდეგი თვისებები:

• არასტაბილურობასისტემა: ტესტირება, თუ როგორ უნდა მოხდეს საუკეთესო ადაპტაცია.
• წონასწორობისკენ სწრაფვა: სისტემების მთელი შიდა, სტრუქტურული და ფუნქციონალური ორგანიზაცია ხელს უწყობს ბალანსის შენარჩუნებას.
• არაპროგნოზირებადობა: გარკვეული მოქმედების შედეგად მიღებული ეფექტი ხშირად შეიძლება განსხვავდებოდეს მოსალოდნელისგან.

ჰომეოსტაზის მაგალითები ძუძუმწოვრებში:

• ორგანიზმში მიკროელემენტების და წყლის რაოდენობის რეგულირება – ოსმორეგულაცია. ტარდება თირკმელებში.
• ნარჩენი პროდუქტების მოცილება მეტაბოლური პროცესიდან - ექსკრეცია. მას ახორციელებენ ეგზოკრინული ორგანოები - თირკმელები, ფილტვები, საოფლე ჯირკვლები და კუჭ-ნაწლავის ტრაქტი.
• სხეულის ტემპერატურის რეგულირება. ტემპერატურის დაქვეითება ოფლიანობით, სხვადასხვა თერმორეგულაციური რეაქციებით.
• სისხლში გლუკოზის დონის რეგულირება. ძირითადად ხორციელდება ღვიძლის, ინსულინის და გლუკაგონის მიერ გამოყოფილი პანკრეასის მიერ.

მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ მიუხედავად იმისა, რომ სხეული წონასწორობაშია, მისი ფიზიოლოგიური მდგომარეობა შეიძლება იყოს დინამიური. ბევრი ორგანიზმი ავლენს ენდოგენურ ცვლილებებს ცირკადული, ულტრადიული და ინფრადიული რითმების სახით. ამრიგად, ჰომეოსტაზის დროსაც კი, სხეულის ტემპერატურა, არტერიული წნევა, გულისცემა და მეტაბოლური მაჩვენებლების უმეტესობა ყოველთვის არ არის მუდმივ დონეზე, მაგრამ იცვლება დროთა განმავლობაში.

ჰომეოსტაზის მექანიზმები: უკუკავშირი

მთავარი სტატია: კავშირი

როდესაც ხდება ცვლადების ცვლილება, არსებობს ორი ძირითადი ტიპის უკუკავშირი, რომელზეც სისტემა პასუხობს:

1. უარყოფითი გამოხმაურება, გამოხატული, როგორც რეაქცია, რომლის დროსაც სისტემა რეაგირებს ისე, რომ ცვლის მიმართულებას. ვინაიდან უკუკავშირი ემსახურება სისტემის მუდმივობის შენარჩუნებას, ის საშუალებას იძლევა შენარჩუნდეს ჰომეოსტაზი.
   • მაგალითად, როდესაც ადამიანის ორგანიზმში ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია იზრდება, ფილტვებში მოდის სიგნალი მათი აქტივობის გაზრდისა და მეტი ნახშირორჟანგის ამოსუნთქვის შესახებ.
   • თერმორეგულაცია უარყოფითი გამოხმაურების კიდევ ერთი მაგალითია. როდესაც სხეულის ტემპერატურა მატულობს (ან ეცემა), კანში და ჰიპოთალამუსში არსებული თერმორეცეპტორები აღრიცხავენ ცვლილებას, რაც იწვევს ტვინის სიგნალს. ეს სიგნალი, თავის მხრივ, იწვევს პასუხს - ტემპერატურის შემცირებას (ან მატებას).
2. დადებითი გამოხმაურება, რომელიც გამოიხატება ცვლადის მზარდი ცვლილებებით. მას აქვს დესტაბილიზაციის ეფექტი და ამიტომ არ იწვევს ჰომეოსტაზს. პოზიტიური გამოხმაურება ნაკლებად გავრცელებულია ბუნებრივ სისტემებში, მაგრამ მას ასევე აქვს თავისი გამოყენება.
   • მაგალითად, ნერვებში, ბარიერის ელექტრული პოტენციალი იწვევს ბევრად უფრო დიდი მოქმედების პოტენციალის წარმოქმნას. დადებითი გამოხმაურების სხვა მაგალითებად შეიძლება მოვიყვანოთ სისხლის შედედება და დაბადებისას მოვლენები.

სტაბილური სისტემები მოითხოვს ორივე ტიპის უკუკავშირის კომბინაციას. მაშინ როდესაც უარყოფითი გამოხმაურება საშუალებას იძლევა დაბრუნდეს ჰომეოსტატურ მდგომარეობაში, დადებითი გამოხმაურება გამოიყენება ჰომეოსტაზის სრულიად ახალ (და შესაძლოა ნაკლებად სასურველ) მდგომარეობაზე გადასასვლელად, სიტუაციას, რომელსაც ეწოდება "მეტასტაბილურობა". ასეთი კატასტროფული ცვლილებები შეიძლება მოხდეს, მაგალითად, სუფთა წყლიან მდინარეებში საკვები ნივთიერებების მატებით, რაც იწვევს მაღალი ევტროფიკაციის ჰომეოსტატიკური მდგომარეობას (მდინარის კალაპოტის წყალმცენარეების გადაჭარბებულ ზრდას) და სიმღვრივეს.

ეკოლოგიური ჰომეოსტაზი

ეკოლოგიური ჰომეოსტაზა შეინიშნება კულმინაციურ თემებში, რომელთაც აქვთ მაქსიმალური ბიომრავალფეროვნება ხელსაყრელ გარემო პირობებში.

დარღვეულ ეკოსისტემებში, ან ქვეკლიმაქსის ბიოლოგიურ საზოგადოებებში - მაგალითად, კუნძულ კრაკატოა, 1883 წელს მასიური ვულკანური ამოფრქვევის შემდეგ - განადგურდა წინა ტყის კლიმაქსის ეკოსისტემის ჰომეოსტაზის მდგომარეობა, ისევე როგორც მთელი ცხოვრება ამ კუნძულზე. კრაკატუამ, ამოფრქვევის შემდგომ წლებში, გაიარა ეკოლოგიური ცვლილებების ჯაჭვი, რომლებშიც მცენარეთა და ცხოველთა ახალი სახეობები შეცვალეს ერთმანეთს, რამაც გამოიწვია ბიომრავალფეროვნება და შედეგად მიღებული კულმინაცია. კრაკატუაზე ეკოლოგიური მემკვიდრეობა რამდენიმე ეტაპად განხორციელდა. კულმინაციამდე მიმავალი მემკვიდრეობის სრულ ჯაჭვს პრესრია ეწოდება. კრაკატოას მაგალითზე, კუნძულმა შექმნა კულმინაციის საზოგადოება რვა ათასი სხვადასხვა სახეობით, რომელიც დაფიქსირდა 1983 წელს, ასი წლის შემდეგ, რაც ამოფრქვევამ გაანადგურა მასზე სიცოცხლე. მონაცემები ადასტურებს, რომ მდგომარეობა გარკვეული პერიოდის განმავლობაში რჩება ჰომეოსტაზში, ახალი სახეობების გაჩენა ძალიან სწრაფად იწვევს ძველთა სწრაფ გაქრობას.

კრაკატუას და სხვა დარღვეული ან ხელუხლებელი ეკოსისტემების შემთხვევა გვიჩვენებს, რომ პიონერი სახეობების საწყისი კოლონიზაცია ხდება პოზიტიური უკუკავშირის რეპროდუქციული სტრატეგიების მეშვეობით, რომლებშიც სახეობები იშლება, რაც შეიძლება მეტ შთამომავლობას წარმოქმნის, მაგრამ მცირე ინვესტიციით თითოეული ინდივიდის წარმატებაში. ასეთ სახეობებში არის სწრაფი განვითარება და თანაბრად სწრაფი კოლაფსი (მაგალითად, ეპიდემიის გზით). როდესაც ეკოსისტემა კულმინაციას უახლოვდება, ასეთი სახეობები იცვლება უფრო რთული კულმინაციური სახეობებით, რომლებიც ნეგატიური გამოხმაურების საშუალებით ადაპტირდებიან თავიანთი გარემოს სპეციფიკურ პირობებთან. ამ სახეობებს საგულდაგულოდ აკონტროლებენ ეკოსისტემის პოტენციური ტარების უნარი და მიჰყვებიან განსხვავებულ სტრატეგიას - აწარმოებენ ნაკლებ შთამომავლობას, რომელთა რეპროდუქციული წარმატება უფრო მეტ ენერგიას ინვესტირდება მისი სპეციფიკური ეკოლოგიური ნიშის მიკროგარემოში.

განვითარება იწყება პიონერული თემით და მთავრდება კულმინაციით. ეს კულმინაციური საზოგადოება იქმნება, როდესაც ფლორა და ფაუნა ბალანსდება ადგილობრივ გარემოსთან.

ასეთი ეკოსისტემები ქმნიან ჰეტერარქიებს, რომლებშიც ჰომეოსტაზი ერთ დონეზე ხელს უწყობს ჰომეოსტაზურ პროცესებს სხვა რთულ დონეზე. მაგალითად, მწიფე ტროპიკული ხის ფოთლების დაკარგვა იძლევა სივრცეს ახალი ზრდისთვის და ამდიდრებს ნიადაგს. თანაბრად, ტროპიკული ხე ამცირებს სინათლის ხელმისაწვდომობას ქვედა დონეებზე და ხელს უწყობს სხვა სახეობების შემოჭრის თავიდან აცილებას. მაგრამ ხეებიც მიწაზე ცვივა და ტყის განვითარება დამოკიდებულია ხეების მუდმივ ცვლილებაზე და საკვები ნივთიერებების ციკლზე, რომელსაც ახორციელებენ ბაქტერიები, მწერები და სოკოები. ანალოგიურად, ასეთი ტყეები ხელს უწყობენ ეკოლოგიურ პროცესებს, როგორიცაა მიკროკლიმატის რეგულირება ან ეკოსისტემის ჰიდროლოგიური ციკლები, და რამდენიმე სხვადასხვა ეკოსისტემა შეიძლება ურთიერთქმედდეს ბიოლოგიურ რეგიონში მდინარის დრენაჟის ჰომეოსტაზის შესანარჩუნებლად. ბიორეგიონული ცვალებადობა ასევე თამაშობს როლს ბიოლოგიური რეგიონის, ანუ ბიომის ჰომეოსტატურ სტაბილურობაში.

ბიოლოგიური ჰომეოსტაზი

დამატებითი ინფორმაცია: მჟავა-ტუტოვანი ბალანსი

ჰომეოსტაზი მოქმედებს როგორც ცოცხალი ორგანიზმების ფუნდამენტური მახასიათებელი და გაგებულია, როგორც შინაგანი გარემოს შენარჩუნება მისაღები ფარგლებში.

სხეულის შიდა გარემო მოიცავს სხეულის სითხეებს - სისხლის პლაზმას, ლიმფს, უჯრედშორის ნივთიერებას და ცერებროსპინალურ სითხეს. ამ სითხეების სტაბილურობის შენარჩუნება სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია ორგანიზმებისთვის, ხოლო მისი არარსებობა იწვევს გენეტიკური მასალის დაზიანებას.

ნებისმიერი პარამეტრის მიხედვით, ორგანიზმები იყოფა კონფორმაციულ და მარეგულირებელებად. მარეგულირებელი ორგანიზმები ინარჩუნებენ პარამეტრს მუდმივ დონეზე, მიუხედავად იმისა, თუ რა ხდება გარემოში. კონფორმაციული ორგანიზმები საშუალებას აძლევს გარემოს განსაზღვროს პარამეტრი. მაგალითად, თბილი სისხლიანი ცხოველები ინარჩუნებენ სხეულის მუდმივ ტემპერატურას, ხოლო ცივსისხლიანი ცხოველები ტემპერატურის ფართო დიაპაზონს აჩვენებენ.

ეს არ ნიშნავს იმას, რომ კონფორმაციულ ორგანიზმებს არ აქვთ ქცევითი ადაპტაციები, რაც მათ საშუალებას აძლევს გარკვეულწილად დაარეგულირონ მოცემული პარამეტრი. მაგალითად, ქვეწარმავლები ხშირად სხედან გახურებულ კლდეებზე დილით, რათა აიმაღლონ სხეულის ტემპერატურა.

ჰომეოსტატიკური რეგულირების სარგებელი ის არის, რომ ის ორგანიზმს უფრო ეფექტურად ფუნქციონირებს. მაგალითად, ცივსისხლიანი ცხოველები ცივ ტემპერატურაზე მიდრეკილნი არიან ლეთარგიულნი ხდებიან, ხოლო თბილსისხლიანი ცხოველები თითქმის ისეთივე აქტიურები არიან, როგორც არასდროს. მეორე მხრივ, რეგულირება ენერგიას მოითხოვს. მიზეზი, რის გამოც ზოგიერთ გველს შეუძლია კვირაში მხოლოდ ერთხელ ჭამა, არის ის, რომ ისინი ხარჯავენ ბევრად ნაკლებ ენერგიას ჰომეოსტაზის შესანარჩუნებლად, ვიდრე ძუძუმწოვრები.

უჯრედული ჰომეოსტაზი

უჯრედის ქიმიური აქტივობის რეგულირება მიიღწევა მთელი რიგი პროცესებით, რომელთა შორის განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს თავად ციტოპლაზმის სტრუქტურის ცვლილებას, ასევე ფერმენტების სტრუქტურასა და აქტივობას. ავტორეგულაცია დამოკიდებულია ტემპერატურაზე, მჟავიანობის ხარისხზე, სუბსტრატის კონცენტრაციაზე და გარკვეული მაკრო და მიკროელემენტების არსებობაზე.

ჰომეოსტაზი ადამიანის ორგანიზმში

დამატებითი ინფორმაცია: მჟავა-ტუტოვანი ბალანსი იხილეთ აგრეთვე: სისხლის ბუფერული სისტემები

სხვადასხვა ფაქტორები გავლენას ახდენენ სხეულის სითხეების უნარზე სიცოცხლის შენარჩუნებაზე. ეს მოიცავს ისეთ პარამეტრებს, როგორიცაა ტემპერატურა, მარილიანობა, მჟავიანობა და საკვები ნივთიერებების კონცენტრაცია - გლუკოზა, სხვადასხვა იონები, ჟანგბადი და ნარჩენები - ნახშირორჟანგი და შარდი. ვინაიდან ეს პარამეტრები გავლენას ახდენენ ქიმიურ რეაქციებზე, რომლებიც ორგანიზმს აცოცხლებს, არსებობს ჩაშენებული ფიზიოლოგიური მექანიზმები მათი საჭირო დონეზე შესანარჩუნებლად.

ჰომეოსტაზი არ შეიძლება ჩაითვალოს ამ არაცნობიერი ადაპტაციის პროცესების მიზეზად. ის უნდა იქნას აღქმული, როგორც საერთო მახასიათებელი მრავალი ნორმალური პროცესისთვის, რომლებიც ერთად მოქმედებენ და არა როგორც მათი ძირითადი მიზეზი. უფრო მეტიც, არსებობს მრავალი ბიოლოგიური ფენომენი, რომელიც არ შეესაბამება ამ მოდელს - მაგალითად, ანაბოლიზმი.

სხვა სფეროები

"ჰომეოსტაზის" კონცეფცია გამოიყენება სხვა სფეროებშიც.

აქტუარს შეუძლია ისაუბროს ჰომეოსტაზის რისკი, რომელშიც, მაგალითად, ადამიანები, რომლებსაც აქვთ არაწებოვანი მუხრუჭები მანქანებზე, არ არიან უფრო უსაფრთხოები, ვიდრე არა, რადგან ეს ადამიანები ქვეცნობიერად ანაზღაურებენ უსაფრთხო მანქანას უფრო სარისკო ტარებით. ეს იმიტომ ხდება, რომ ზოგიერთი დამჭერი მექანიზმი - როგორიცაა შიში - წყვეტს ფუნქციონირებას.

სოციოლოგებსა და ფსიქოლოგებს შეუძლიათ ისაუბრონ სტრესის ჰომეოსტაზი- მოსახლეობის ან ინდივიდის სურვილი დარჩეს სტრესის გარკვეულ დონეზე, რაც ხშირად ხელოვნურად იწვევს სტრესს, თუ სტრესის „ბუნებრივი“ დონე არ არის საკმარისი.

მაგალითები

• თერმორეგულაცია
  • ჩონჩხის კუნთების ტრემორი შეიძლება დაიწყოს, თუ სხეულის ტემპერატურა ძალიან დაბალია.
  • თერმოგენეზის კიდევ ერთი ტიპი გულისხმობს ცხიმების დაშლას სითბოს წარმოქმნის მიზნით.
  • ოფლიანობა აორთქლების გზით აგრილებს სხეულს.
• ქიმიური რეგულირება
  • პანკრეასი გამოყოფს ინსულინს და გლუკაგონს სისხლში გლუკოზის დონის გასაკონტროლებლად.
  • ფილტვები იღებენ ჟანგბადს და გამოყოფენ ნახშირორჟანგს.
  • თირკმელები გამოიმუშავებენ შარდს და არეგულირებენ ორგანიზმში წყლისა და იონების რაოდენობას.

ამ ორგანოებიდან ბევრი კონტროლდება ჰიპოთალამუს-ჰიპოფიზის ღერძიდან წარმოებული ჰორმონებით.

იხილეთ ასევე

კატეგორიები:

• ჰომეოსტაზი
• ღია სისტემები
• ფიზიოლოგიური პროცესები

ფონდი ვიკიმედია. 2010 წელი.

ჰომეოსტაზი მე ჰომეოსტაზი (ბერძნული homoios მსგავსი, იდენტური + ბერძნული stasis დგომა, უმოძრაობა)

სხეულის უნარი შეინარჩუნოს ფუნქციურად მნიშვნელოვანი ცვლადები საზღვრებში, რაც უზრუნველყოფს მის ოპტიმალურ ფუნქციონირებას. მარეგულირებელ მექანიზმებს, რომლებიც ინარჩუნებენ მთელი ორგანიზმის უჯრედების, ორგანოებისა და სისტემების ფიზიოლოგიურ მდგომარეობას ან თვისებებს მის ამჟამინდელ საჭიროებებთან შესაბამის დონეზე, ეწოდება ჰომეოსტატიკური.

თავდაპირველად ტერმინი „ჰომეოსტაზი“ მხოლოდ მუდმივი შიდა გარემოს შენარჩუნებას ნიშნავდა, ე.ი. სისხლი, ლიმფა, უჯრედშორისი სითხე (იხ. წყალ-მარილის მეტაბოლიზმი , მჟავა-ტუტოვანი ბალანსი) . შემდგომში, სხვადასხვა ბიოქიმიური და სტრუქტურული სუბსტრატები მათი ორგანიზაციის სხვადასხვა დონეზე (უჯრედები, ორგანოები და მათი სისტემები) დაიწყო კლასიფიცირება, როგორც G-ის ფუნქციურად მნიშვნელოვანი მაჩვენებლები.

ფართო გაგებით გ. მოიცავს კომპენსაციის რეაქციების მიმდინარეობის საკითხებს (იხ. კომპენსატორული პროცესები) , ფიზიოლოგიური ფუნქციების რეგულირება და თვითრეგულირება (იხ. ფიზიოლოგიური ფუნქციების თვითრეგულირება) , მთელ ორგანიზმში მარეგულირებელი პროცესის ნერვულ, ჰუმორულ და სხვა კომპონენტებს შორის ურთიერთობის ბუნება და დინამიკა. G-ის საზღვრები შეიძლება განსხვავდებოდეს ინდივიდუალური ასაკის, სქესის, სოციალური, პროფესიული და სხვა პირობების მიხედვით.

ბიბლიოგრაფია:ანოხინი პ.კ. ნარკვევები ფუნქციური სისტემების ფიზიოლოგიაზე. მ., 1975; ჰომეოსტაზი, რედ. პ.დ. გორიზონტოვა, მ., 1976; ვისცერული ფუნქციების რეგულირება. შაბლონები და მექანიზმები, რედ. ნ.პ. ბეხტერევა, გვ. 129, ლ., 1987; სარქისოვი დ.ს. ნარკვევები ჰომეოსტაზის სტრუქტურულ საფუძვლებზე, მ., 1977; ავტონომიური ნერვული სისტემა, რედ. ო.გ. ბაკლავაჯიანი, გვ. 536, ლ., 1981 წ.

II ჰომეოსტაზი (ჰომეო- + ბერძნული დგომა, უძრაობა; ჰომეოსტაზი)

ფიზიოლოგიაში - შინაგანი გარემოს (სისხლი, ლიმფა, ქსოვილის სითხე) შედარებით დინამიური მდგრადობა და სხეულის ძირითადი ფიზიოლოგიური ფუნქციების (სისხლის მიმოქცევა, სუნთქვა, თერმორეგულაცია, მეტაბოლიზმი და ა.შ.) სტაბილურობა.

1. მცირე სამედიცინო ენციკლოპედია. - მ.: სამედიცინო ენციკლოპედია. 1991-96წწ 2. პირველადი დახმარება. - მ.: დიდი რუსული ენციკლოპედია. 1994 3. სამედიცინო ტერმინების ენციკლოპედიური ლექსიკონი. - მ.: საბჭოთა ენციკლოპედია. - 1982-1984 წწ.

სინონიმები:

ნახეთ, რა არის "ჰომეოსტაზი" სხვა ლექსიკონებში:

ჰომეოსტაზის... ორთოგრაფიული ლექსიკონი-საცნობარო წიგნი

ჰომეოსტაზის- ცოცხალი ორგანიზმების თვითრეგულირების ზოგადი პრინციპი. პერლსი მკაცრად ხაზს უსვამს ამ კონცეფციის მნიშვნელობას თავის ნაშრომში გეშტალტის მიდგომა და თერაპიის თვალის მოწმე. მოკლე განმარტებითი ფსიქოლოგიური და ფსიქიატრიული ლექსიკონი. რედ. იგიშევა. 2008... დიდი ფსიქოლოგიური ენციკლოპედია

ჰომეოსტაზი (ბერძნულიდან მსგავსი, იდენტური და სახელმწიფო), სხეულის უნარი შეინარჩუნოს თავისი პარამეტრები და ფიზიოლოგიური. ფუნქციები განსაზღვრებაში დიაპაზონი, რომელიც ეფუძნება შიდა სტაბილურობას. სხეულის გარემო შემაშფოთებელ გავლენებთან მიმართებაში... ფილოსოფიური ენციკლოპედია

ჰომეოსტაზი- (ბერძნულიდან homoios იგივე, მსგავსი და ბერძნული stasis უძრაობა, დგომა), ჰომეოსტაზი, ორგანიზმის ან ორგანიზმთა სისტემის უნარი შეინარჩუნოს სტაბილური (დინამიური) წონასწორობა გარემო პირობების შეცვლაში. ჰომეოსტაზი პოპულაციაში... ... ეკოლოგიური ლექსიკონი

ჰომეოსტაზი (დან ჰომეო... და ბერძნული stasis უმოძრაობა, მდგომარეობა), უნარი ბიოლ. სისტემები, რათა წინააღმდეგობა გაუწიონ ცვლილებას და დარჩეს დინამიური. ეხება შემადგენლობისა და თვისებების მუდმივობას. ტერმინი "G." W. Kennon-მა 1929 წელს შესთავაზა სახელმწიფოების დასახასიათებლად... ბიოლოგიური ენციკლოპედიური ლექსიკონი

- (ჰომეოდან... და ბერძნული სტაზის უმოძრაობის მდგომარეობა), შინაგანი გარემოს შემადგენლობისა და თვისებების შედარებითი დინამიური მდგრადობა და სხეულის ძირითადი ფიზიოლოგიური ფუნქციების სტაბილურობა. ჰომეოსტაზის კონცეფცია ასევე გამოიყენება ბიოცენოზებზე (შენახვა... ... დიდი ენციკლოპედიური ლექსიკონი

- (ბერძნულიდან homoios მსგავსი და stasis immobility) პროცესი, რომლის მეშვეობითაც მიიღწევა სხეულის შინაგანი გარემოს შედარებითი მუდმივობა (სხეულის ტემპერატურის მუდმივობა, არტერიული წნევა, სისხლში შაქრის კონცენტრაცია). როგორც ცალკე...... ფსიქოლოგიური ლექსიკონი

HOMEOSTASIS(IS) [რუსული ენის უცხო სიტყვების ლექსიკონი

ჰომეოსტაზის- ეკოსისტემის ჰომეოსტაზის ჰომეოსტაზის დინამიურად მოძრავი წონასწორობის მდგომარეობა ღია სისტემის სტაბილური წონასწორობის მდგომარეობა გარემოსთან ურთიერთქმედებისას. ეს კონცეფცია მოვიდა ეკონომიკაში... ტექნიკური მთარგმნელის გზამკვლევი

ჰომეოსტაზი, ბიოლოგიაში, უჯრედის ან ორგანიზმის შიგნით მუდმივი პირობების შენარჩუნების პროცესი შინაგანი თუ გარეგანი ცვლილებების მიუხედავად... სამეცნიერო და ტექნიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი

HOMEOSTASIS, ჰომეოსტაზი (ბერძნ. homois მსგავსი, იდენტური და stasis უმოძრაო, მდგომარეობა) არის ბიოლოგიური სისტემების თვისება შედგენისა და ფუნქციების პარამეტრების შედარებით დინამიური მდგრადობის შესანარჩუნებლად. ამ უნარის საფუძველია უნარი... ... უახლესი ფილოსოფიური ლექსიკონი

წიგნები

• ჰომეოსტაზი და კვება. სახელმძღვანელო, მეზენოვა ოლგა იაკოვლევნა. კვების მეცნიერების ისტორიული ასპექტები და ეროვნული მახასიათებლები, საჭმლის მომნელებელი სისტემის სტრუქტურა და ფუნქციები, ორგანიზმის ჰომეოსტაზის ბიოქიმიური საფუძველი, სხვადასხვა...

ისინი ცდილობენ შეინარჩუნონ სტაბილურობა გარკვეულ პირობებთან ადაპტაციის პერიოდში, რომლებიც ოპტიმალურია გადარჩენისთვის. ნებისმიერი სისტემა, რომელიც იმყოფება დინამიურ წონასწორობაში, ცდილობს მიაღწიოს სტაბილურ მდგომარეობას, რომელიც წინააღმდეგობას უწევს გარე ფაქტორებსა და სტიმულებს.

ჰომეოსტაზის კონცეფცია

სხეულის ყველა სისტემა უნდა იმუშაოს ერთად, რათა შეინარჩუნოს სათანადო ჰომეოსტაზი ორგანიზმში. ჰომეოსტაზი არის ორგანიზმში ისეთი ინდიკატორების რეგულირება, როგორიცაა ტემპერატურა, წყლის შემცველობა და ნახშირორჟანგის დონე. მაგალითად, დიაბეტი არის მდგომარეობა, რომლის დროსაც ორგანიზმი ვერ არეგულირებს სისხლში გლუკოზის დონეს.

ჰომეოსტაზი არის ტერმინი, რომელიც გამოიყენება როგორც ეკოსისტემაში ორგანიზმების არსებობის აღსაწერად, ასევე ორგანიზმში უჯრედების წარმატებული ფუნქციონირების აღსაწერად. ორგანიზმებსა და პოპულაციებს შეუძლიათ შეინარჩუნონ ჰომეოსტაზი ნაყოფიერების და სიკვდილიანობის სტაბილური დონის შენარჩუნებით.

კავშირი

უკუკავშირი არის პროცესი, რომელიც ხდება მაშინ, როდესაც სხეულის სისტემები უნდა შენელდეს ან მთლიანად შეჩერდეს. როდესაც ადამიანი ჭამს, საკვები კუჭში შედის და საჭმლის მონელება იწყება. კუჭი არ უნდა მუშაობდეს კვებას შორის. საჭმლის მომნელებელი სისტემა მუშაობს ჰორმონებისა და ნერვული იმპულსების სერიასთან, რათა შეაჩეროს და დაიწყოს კუჭში მჟავას სეკრეციის წარმოება.

უარყოფითი გამოხმაურების კიდევ ერთი მაგალითი შეიძლება შეინიშნოს სხეულის ტემპერატურის მომატების შემთხვევაში. ჰომეოსტაზის რეგულირება ვლინდება ოფლიანობით, ორგანიზმის დამცავი რეაქციით გადახურებაზე. ამრიგად, ტემპერატურის მატება ჩერდება და გადახურების პრობლემა განეიტრალება. ჰიპოთერმიის შემთხვევაში ორგანიზმი ასევე ითვალისწინებს რიგ ზომებს გახურების მიზნით.

შიდა ბალანსის შენარჩუნება

ჰომეოსტაზი შეიძლება განისაზღვროს, როგორც ორგანიზმის ან სისტემის თვისება, რომელიც ეხმარება მას მოცემული პარამეტრების შენარჩუნებაში მნიშვნელობების ნორმალურ დიაპაზონში. ეს არის სიცოცხლის გასაღები და არასწორმა ბალანსმა ჰომეოსტაზის შენარჩუნებაში შეიძლება გამოიწვიოს ისეთი დაავადებები, როგორიცაა ჰიპერტენზია და დიაბეტი.

ჰომეოსტაზი არის მთავარი ელემენტი იმის გასაგებად, თუ როგორ მუშაობს ადამიანის სხეული. ეს ფორმალური განმარტება ახასიათებს სისტემას, რომელიც არეგულირებს მის შიდა გარემოს და ცდილობს შეინარჩუნოს ორგანიზმში მიმდინარე ყველა პროცესის სტაბილურობა და კანონზომიერება.

ჰომეოსტატიკური რეგულირება: სხეულის ტემპერატურა

ადამიანებში სხეულის ტემპერატურის კონტროლი ბიოლოგიურ სისტემაში ჰომეოსტაზის კარგი მაგალითია. როდესაც ადამიანი ჯანმრთელია, მისი სხეულის ტემპერატურა +37°C-მდეა, მაგრამ სხვადასხვა ფაქტორებმა შეიძლება გავლენა მოახდინონ ამ მნიშვნელობაზე, მათ შორის ჰორმონებზე, მეტაბოლურ სიჩქარეზე და სხვადასხვა დაავადებებზე, რომლებიც იწვევენ ცხელებას.

სხეულში ტემპერატურის რეგულირება კონტროლდება თავის ტვინის იმ ნაწილში, რომელსაც ჰიპოთალამუსი ეწოდება. სისხლის მიმოქცევის საშუალებით ტვინში მიიღება სიგნალები ტემპერატურის მაჩვენებლების შესახებ, ასევე გაანალიზებულია მონაცემების შედეგები სუნთქვის სიხშირეზე, სისხლში შაქრის დონესა და მეტაბოლიზმზე. ადამიანის ორგანიზმში სითბოს დაკარგვა ასევე ხელს უწყობს აქტივობის შემცირებას.

წყალ-მარილის ბალანსი

რამდენი წყალიც არ უნდა დალიოს ადამიანმა, სხეული ბუშტივით არ იბერება და არც ქიშმიშივით იკუმშება, თუ ძალიან ცოტას სვამს. ალბათ ვინმეს ერთხელ მაინც უფიქრია ამაზე. ასეა თუ ისე, სხეულმა იცის, რამდენი სითხე უნდა შეინარჩუნოს სასურველი დონის შესანარჩუნებლად.

მარილისა და გლუკოზის (შაქრის) კონცენტრაცია ორგანიზმში შენარჩუნებულია მუდმივ დონეზე (უარყოფითი ფაქტორების არარსებობის შემთხვევაში), ორგანიზმში სისხლის რაოდენობა დაახლოებით 5 ლიტრია.

სისხლში შაქრის დონის რეგულირება

გლუკოზა არის შაქრის ტიპი, რომელიც გვხვდება სისხლში. ადამიანის ორგანიზმმა უნდა შეინარჩუნოს გლუკოზის სათანადო დონე, რათა ადამიანი ჯანმრთელი დარჩეს. როდესაც გლუკოზის დონე ძალიან მაღალია, პანკრეასი წარმოქმნის ჰორმონ ინსულინს.

თუ სისხლში გლუკოზის დონე ძალიან დაბალია, ღვიძლი გარდაქმნის გლიკოგენს სისხლში, რითაც იზრდება შაქრის დონე. როდესაც პათოგენური ბაქტერიები ან ვირუსები შედიან სხეულში, ის იწყებს ინფექციასთან ბრძოლას მანამ, სანამ პათოგენურმა ელემენტებმა შეიძლება ჯანმრთელობის პრობლემები გამოიწვიოს.

არტერიული წნევა კონტროლის ქვეშ

ჯანსაღი არტერიული წნევის შენარჩუნება ასევე ჰომეოსტაზის მაგალითია. გულს შეუძლია შეიგრძნოს არტერიული წნევის ცვლილებები და გაგზავნოს სიგნალები ტვინში დასამუშავებლად. ამის შემდეგ ტვინი აგზავნის სიგნალს გულში, სადაც მითითებულია, თუ როგორ უნდა უპასუხოს სწორად. თუ არტერიული წნევა ძალიან მაღალია, საჭიროა მისი დაწევა.

როგორ მიიღწევა ჰომეოსტაზი?

როგორ არეგულირებს ადამიანის სხეული ყველა სისტემასა და ორგანოს და ანაზღაურებს გარემოში არსებულ ცვლილებებს? ეს ხდება მრავალი ბუნებრივი სენსორის არსებობის გამო, რომლებიც აკონტროლებენ ტემპერატურას, სისხლის მარილის შემადგენლობას, არტერიულ წნევას და ბევრ სხვა პარამეტრს. ეს დეტექტორები აგზავნიან სიგნალებს ტვინში, მთავარ საკონტროლო ცენტრში, თუ გარკვეული მნიშვნელობები გადახრის ნორმიდან. ამის შემდეგ იწყება საკომპენსაციო ღონისძიებები ნორმალური მდგომარეობის აღსადგენად.

სხეულისთვის წარმოუდგენლად მნიშვნელოვანია ჰომეოსტაზის შენარჩუნება. ადამიანის ორგანიზმი შეიცავს გარკვეული რაოდენობის ქიმიკატებს, რომლებიც ცნობილია როგორც მჟავები და ტუტეები, რომელთა სწორი ბალანსი აუცილებელია სხეულის ყველა ორგანოსა და სისტემის ოპტიმალური ფუნქციონირებისთვის. სისხლში კალციუმის დონე უნდა შენარჩუნდეს სათანადო დონეზე. ვინაიდან სუნთქვა უნებლიეა, ნერვული სისტემა უზრუნველყოფს ორგანიზმს საჭირო ჟანგბადის მიღებას. როდესაც ტოქსინები შედის თქვენს სისხლში, ისინი არღვევენ სხეულის ჰომეოსტაზს. ადამიანის ორგანიზმი ამ დარღვევაზე რეაგირებს შარდსასქესო სისტემის მეშვეობით.

მნიშვნელოვანია ხაზგასმით აღვნიშნოთ, რომ ორგანიზმის ჰომეოსტაზი ავტომატურად მუშაობს, თუ სისტემა ნორმალურად ფუნქციონირებს. მაგალითად, რეაქცია სიცხეზე - კანი წითლდება, რადგან მისი წვრილი სისხლძარღვები ავტომატურად ფართოვდება. კანკალი არის პასუხი გაგრილებაზე. ამრიგად, ჰომეოსტაზი არ არის ორგანოების ერთობლიობა, არამედ სხეულის ფუნქციების სინთეზი და ბალანსი. ერთად, ეს საშუალებას გაძლევთ შეინარჩუნოთ მთელი სხეული სტაბილურ მდგომარეობაში.